Vedci spoločnosti Helmholtz objavujú nové spínače pre pocit sýtosti - lekárske aspekty
Prečo tučníme a prečo je pre mnohých často ťažké udržať si váhu? Vedci z oddelenia neurobiológie cukrovky pod vedením Dr. Paul Pfluger a Inštitút pre cukrovku a obezitu okolo Prof. Dr. Matthias Tschöp teraz identifikoval nový stavebný kameň v komplexnej súhre rôznych faktorov. Zistili, že enzým histón-deacetyláza 5 (HDAC5) má významný vplyv na účinky hormónu leptínu *. To zohráva rozhodujúcu úlohu pri vyvolaní pocitu sýtosti, a tým aj pri adaptácii tela na meniaci sa prísun potravy.
Pfluger popisuje výsledky nasledovne: „HDAC5 je dôležitým spojením v komunikácii medzi našim tukovým tkanivom a centrami hladu v mozgu.“ Prvé experimenty preukázali, že produkcia a aktivita HDAC5 v našom riadiacom centre pre energetickú bilanciu, takzvaný hypotalamus, prostredníctvom Strava bohatá na tuky, zvýšené zásoby tukov a hormón sýtosti leptín sa zvyšujú, dodáva prvý autor Dhiraj Kabra: „Vďaka mozgovému prepínaču HDAC5 dokáže telo rozpoznať hladinu zásob tukového tkaniva a upraviť príjem potravy.“
Narušenie signálnej cesty vedie k obezite
Podľa vedcov myši, ktoré nemôžu produkovať HDAC5, reagujú na leptín oveľa horšie - hovorí sa o leptínovej rezistencii. Zodpovedajúcim spôsobom vykazujú trvale zvýšený príjem potravy a sú obéznejšie ako myši s intaktným HDAC5, to znamená, že tuky. Špeciálnou aktiváciou HDAC5 bol tím schopný zvrátiť tento efekt a zvieratá stratili váhu.
„Obnovenie citlivosti na leptín je dôležitým krokom na ceste k udržateľnému chudnutiu a boju proti možným sekundárnym ochoreniam obezitou, ako je cukrovka 2. typu,“ tvrdí vedúci štúdie Pfluger. „Okrem nevyhnutných zmien v stravovaní a cvičení je možné, že v budúcnosti ovplyvníme jednotlivé zložky leptínového účinku pomocou liekov, aby sme podporili proces chudnutia.“ Jedna z týchto základných zložiek už bola s HDAC5 identifikovaná. „Ale to, či je tento enzým už vhodný ako„ cieľ “v boji proti obezite a jojo-efektu u ľudí, sa ukáže až v nasledujúcich rokoch,“ hovorí Pfluger.
Pozadie:
* Leptín sa uvoľňuje do tela tukovým tkanivom v priamej korelácii s tukovou hmotou a signalizuje neurónom v mozgu, že tukové zásoby sú plné. To vedie k negatívnej energetickej bilancii, pretože telo znižuje príjem potravy, čo v konečnom dôsledku vedie k zníženiu telesnej hmotnosti a tukových zásob. Pri zníženom množstve tukových zásob sa opäť uvoľňuje menej leptínu, zvyšuje sa príjem potravy, zvyšuje sa telesná hmotnosť a tukové zásoby.
Vedci konkrétne preukázali, že HDAC5 deacetyluje transkripčný faktor STAT3, potom môže migrovať na leptínový receptor. Ak je tam STAT3 fosforylovaný (uvedený do aktívneho stavu), migruje späť do bunkového jadra a viaže sa na DNA, aby aktivoval génové a behaviorálne programy, čo v konečnom dôsledku vedie k zníženiu príjmu potravy. Ak nie je prítomný HDAC5 (ako tu po genetickej delécii), STAT3 sa hromadí v bunkovom jadre ako hyperacetylovaný a teda neaktívny proteín. Signálna dráha leptínu je vypnutá a pocit sýtosti sa zastaví. Štúdia vôbec prvýkrát popisuje priamu interakciu medzi týmito dvoma molekulami.
Pôvodná publikácia:
Kabra, DG a kol. (2015). Hypotalamický leptín je sprostredkovaný histón-deacetylázou 5, Nature Communications, DOI: 10,1038/NCOMMS10782
Helmholtz Zentrum München ako nemecké výskumné centrum pre zdravie a životné prostredie sleduje cieľ vývoja osobnej medicíny na diagnostiku, terapiu a prevenciu rozšírených chorôb, ako je diabetes mellitus a pľúcne choroby. Za týmto účelom skúma interakciu medzi genetikou, faktormi životného prostredia a životným štýlom. Sídlo centra je v Neuherbergu na severe Mníchova. Helmholtz Zentrum München zamestnáva okolo 2 300 ľudí a je členom združenia Helmholtz, do ktorého patrí 18 vedecko-technických a medicínsko-biologických výskumných centier s približne 37 000 zamestnancami. Helmholtz Zentrum München je partnerom v Nemeckom centre pre výskum cukrovky.
Technická univerzita v Mníchove (TUM) je jednou z najviac výskumných technických univerzít v Európe s viac ako 500 profesormi, približne 10 000 zamestnancami a 39 000 študentmi. Zameriava sa na strojárstvo, prírodné vedy, prírodné vedy a medicínu, doplnené o ekonómiu a pedagogické vedy. TUM pôsobí ako podnikateľská univerzita, ktorá podporuje talenty a vytvára pridanú hodnotu pre spoločnosť. Profituje zo silných partnerov v oblasti vedy a podnikania. Celosvetovo je zastúpená kampusom v Singapure a styčnými kanceláriami v Bruseli, Káhire, Bombaji, Pekingu, San Franciscu a São Paule. Laureáti Nobelovej ceny a vynálezcovia ako Rudolf Diesel, Carl von Linde a Rudolf Mößbauer robili výskum na TUM. V rokoch 2006 a 2012 bola uznaná ako univerzita excelentnosti. V medzinárodnom rebríčku je pravidelne jednou z najlepších univerzít v Nemecku.
Inštitút pre cukrovku a obezitu (IDO) skúma mechanizmy ochorenia metabolického syndrómu systémovými biologickými a translačnými prístupmi. Pomocou bunkových systémov, geneticky modifikovaných myších modelov a klinických intervenčných štúdií je potrebné objaviť nové signálne dráhy a cieľové štruktúry. Cieľom je interdisciplinárny vývoj inovatívnych terapeutických prístupov k personalizovanej prevencii a liečbe obezity, cukrovky a ich komorbidít. IDO je súčasťou Helmholtz Diabetes Center (HDC).
Úloha neurobiológie diabetu (NBD) v Helmholtz Zentrum München sa zaoberá úlohou centrálneho nervového systému (CNS) pri vzniku obezity a cukrovky 2. typu. Oddelenie NBD spojené s IDO a členom HDC a DZD skúma molekulárny základ leptínovej rezistencie a jo-jo efektu, ako aj naše fyziologické adaptačné mechanizmy ako reakciu na zmeny v životnom prostredí.