Thieme E-Journals - Diabetológia a metabolizmus - abstrakt

Otázka: Strava s vysokým obsahom tukov je jednou z hlavných príčin obezity, inzulínovej rezistencie a cukrovky 2. typu. Nob1 QTL (kvantitatívny znakový lokus) na chromozóme 5 (LOD 7,9) bol identifikovaný v spätnom krížení medzi štíhlymi SJL a obéznymi NZO myšami a v tomto modeli v podstate určuje prevalenciu obezity a cukrovky závislú od stravy. Kombináciou genetických, bunkových a molekulárnych biologických metód by sa mal identifikovať a funkčne charakterizovať gén zodpovedný za účinok Nob1.

e-journals

METÓDY: Na experimenty kríženia sa použili kmeň SJL rezistentný na obezitu, myši obézneho kmeňa NZO a myši C57BL/6J. Kritická oblasť QTL sa preniesla do referenčného kmeňa C57BL/6J (RCS línia Nob1.10) krížením pomocou markerov a charakterizovala sa sekvenovaním, analýzou haplotypu a analýzou expresie. Na funkčnú charakterizáciu Tbc1d1 sa merania metabolizmu lipidov a uhľohydrátov uskutočňovali s [1-14C] palmitátom a 2-deoxy- [1,2-3H] glukózou ako substrátmi na kultivovaných myotubách C2C12, ako aj na intaktných izolovaných kostrových svaloch.

Výsledky: V pokusoch s krížením s rôznymi obéznymi a štíhlymi kmeňmi myší bola ako potlačovač obezity identifikovaná alela SJL Nob1. Ďalšie vyšetrenia génovej expresie a sekvenčné analýzy kritického rozsahu QTL identifikovali mutáciu v géne Tbc1d1 u štíhlej myši SJL, ktorá vedie k úplnej strate funkcie proteínu. Tbc1d1 je exprimovaný hlavne v kostrovom svale a je homológny s inzulínovým signálnym proteínom As160, ktorý je nevyhnutný pre absorpciu glukózy stimulovanú inzulínom glukózovým transportérom GLUT4. Porážka Tbc1d1 vo svalových bunkách C2C12 pomocou siRNA spôsobuje zvýšenie absorpcie a oxidácie palmitátu. Nadmerná expresia Tbc1d1 má v týchto bunkách opačný účinok. Rekombinantne kongénne myši s deficitom Tbc1d1 vykazujú znížený respiračný kvocient (RQ) a v kostrovom svalstve zvýšenú oxidáciu tukov a zníženú absorpciu glukózy v porovnaní s kontrolami. Tbc1d1 je na inzulíne a kontrakcii závislý fosforylovaný AKT a AMP kinázou a reguluje metabolizmus glukózy a lipidov v kostrovom svale prostredníctvom domény aktivujúcej Rab-GTPázu (GAP).

Záver: Tbc1d1 hrá dôležitú úlohu v energetickej homeostáze a regulácii metabolickej flexibility kostrového svalstva. Delécia génu Tbc1d1 spôsobuje zvýšenú absorpciu a spaľovanie tukov v kostrovom svale, a má tak ochranný účinok proti obezite a cukrovke. Zistenie, že mutácia v géne Tbc1d1 je tiež zodpovedná za určité formy rodinnej obezity u ľudí, robí tento nový gén zaujímavým kandidátom na diagnostiku a liečbu obezity a cukrovky.