Jak brązowy tłuszcz może prowadzić do lepszych leków odchudzających
Nasze ciała przechowują dwa rodzaje tłuszczu: brązowy, który spala kalorie, aby wytworzyć ciepło, oraz biały, który zwykle działa jako magazyn energii w organizmie. Nadwaga wynika z gromadzenia się zbyt dużej ilości tłuszczu w organizmie. Czy moglibyśmy spojrzeć na strukturę molekularną brązowego tłuszczu, aby znaleźć lepsze leki na otyłość?
Centers for Disease Control and Prevention (CDC) szacuje, że ponad jedna trzecia dorosłych w Stanach Zjednoczonych żyje z otyłością.
Jest to stan metaboliczny i główny czynnik ryzyka wielu chorób, od cukrzycy po raka.
Raport z 2017 roku wskazał, że jesteśmy w środku pandemii otyłości, ze wzrostem wskaźników na całym świecie, a Stany Zjednoczone zajmują pierwsze miejsce w tym niepokojącym trendzie.
Z tych powodów naukowcy nieustannie starają się opracować zdrowe strategie stylu życia, które pomogą ludziom utrzymać pożądaną wagę. Jednocześnie naukowcy nadal badają biologiczne mechanizmy utraty i przybierania na wadze, starając się opracować skuteczniejsze leki na otyłość.
Naukowcy z Salk Institute of Biological Studies w La Jolla w Kalifornii szukają teraz brązowej tkanki tłuszczowej lub brązowego tłuszczu, aby znaleźć skuteczniejsze sposoby radzenia sobie z otyłością.
Starszy badacz Ronald Evans i jego koledzy próbują dokładnie zrozumieć, co nadaje brązowej tkance jej odrębne cechy. Zespół argumentuje, że ta wiedza może pomóc im w opracowaniu skutecznych leków, które będą oddziaływać na nadmiar białej tkanki tłuszczowej.
Wyniki ich badań zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie Raporty komórkowe.
Kluczem może być jeden gen
W szczególności naukowcy chcieli dowiedzieć się więcej o termogenicznych właściwościach brązowego tłuszczu - to znaczy o tym, jak reaguje on na temperaturę otoczenia i czynniki metaboliczne, aby wytwarzać ciepło.
Wcześniejsze badania wykazały, że niektóre rodzaje brązowej tkanki tłuszczowej są „aktywowane”, aby zamienić kalorie w ciepło, gdy organizm był wystawiony na działanie niższych temperatur otoczenia.
„Interesowało nas, co utrzymuje brązowy tłuszcz, nawet jeśli nie jesteśmy przez cały czas narażeni na zimno” - wyjaśnia autor pierwszego badania, Maryam Ahmadian.
Naukowcy pracowali z myszami, przybliżając gen, który jest bardzo aktywny w komórkach brązowego tłuszczu: receptor gamma związany z estrogenem.
Odkryli, że gen ten jest zawsze wyrażany w komórkach tłuszczu brunatnego, niezależnie od tego, czy organizm jest wystawiony na działanie niskich temperatur otoczenia. Jednocześnie odkryli, że gen ten nigdy nie ulega ekspresji w białych komórkach tłuszczu.
Badając myszy, u których gen receptora gamma związanego z estrogenem został wyłączony, aby nie mógł być wyrażany w brązowych komórkach tłuszczowych, Evans i zespół zauważyli, że brązowa tkanka tłuszczowa zaczęła przypominać białą tkankę tłuszczową w swojej strukturze molekularnej i mechanizmach.
W swoim artykule naukowcy określają ten efekt jako „wybielanie brązowej tkanki tłuszczowej”.
Wyniki mogą prowadzić do lepszych terapii
Innym rezultatem związanym z „wybielaniem” brązowego tłuszczu u tych genetycznie zmodyfikowanych myszy było to, że żadna z nich nie była w stanie poradzić sobie z niskimi temperaturami, podczas gdy około 80 procent normalnych myszy jest w stanie przystosować się do takich zmian środowiskowych.
W tym samym czasie, jeśli chodzi o metabolizm zwierząt - lub to, ile przybierały na wadze - Evans i zespół nie znaleźli żadnych znaczących różnic między zwykłymi myszami a ich genetycznie zmodyfikowanymi odpowiednikami.
Podsumowując, odkrycia te sugerują, że ekspresja genu receptora gamma związanego z estrogenem pozwala brązowemu tłuszczowi pozostać „brązowym” i odpowiednio reagować na niskie temperatury.
„To nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat tego, jak organizm reaguje na zimno, ale może prowadzić do nowych sposobów kontrolowania ilości brązowego tłuszczu w organizmie, który ma związek z otyłością, cukrzycą i stłuszczeniem wątroby”.
Ronald Evans
Inny aspekt eksperymentów naukowców wynikał z faktu, że gen gamma receptora związanego z estrogenem koduje białko, które uzyskuje dostęp do jądra komórki i wpływa na ekspresję innych genów.
Dodatkowe eksperymenty ujawniły, że receptor gamma związany z estrogenem atakuje szereg genów - takich jak Ucp1, Coxa1 i Pparα - które były powiązane z mechanizmami brązowego tłuszczu i otyłością, ale nigdy wcześniej z tym białkiem.
Zespół pisze, że dalsze badania powinny zbadać, jakie skutki miałaby aktywacja genu gamma receptora związanego z estrogenem w białych komórkach tłuszczowych. Mają nadzieję, że ten ruch może sprawić, że białe komórki tłuszczowe będą zachowywać się podobnie do brązowych komórek tłuszczowych, co sprawi, że będzie to realna strategia terapii ukierunkowanej na otyłość i cukrzycę.
Ponadto zwracają uwagę, że ważne jest, aby upewnić się, że receptor gamma związany z estrogenami pełni taką samą rolę w brązowej tkance tłuszczowej ludzi, jak u myszy.
