Badanie myszy rzuca nowe światło na tworzenie się tłuszczu
Nowe badania na myszach doprowadziły do odkrycia nieznanego wcześniej mechanizmu molekularnego, który odgrywa kluczową rolę w regulacji tworzenia się tkanki tłuszczowej.
„Otyłość to globalny problem zdrowotny, który stanowi poważne zagrożenie dla wielu chorób przewlekłych, w tym cukrzycy typu 2, niealkoholowego stłuszczenia wątroby, chorób układu krążenia, udaru mózgu i raka” - mówi dr Joshua Mendell z University of Texas Southwestern Medical Center w Dallas.
Jednak naukowcy nie są jeszcze pewni wszystkich mechanizmów biologicznych, które mogą predysponować jednostki do otyłości.
Z tego powodu dr Mendell i współpracownicy przeprowadzili niedawno badanie na myszach, aby dowiedzieć się więcej o możliwych mechanizmach leżących u podstaw, które mogą przyczyniać się do gromadzenia się białej tkanki tłuszczowej.
Ta forma tkanki tłuszczowej jest jednostką magazynującą energię w organizmie, ale nadmierna jej kumulacja może negatywnie wpływać na procesy metaboliczne, takie jak te, które odgrywają rolę w regulacji poziomu cukru we krwi.
Badania zespołu, które są prezentowane w czasopiśmie Geny i rozwój, przyjrzeli się potencjalnej roli określonej rodziny cząsteczek mikroRNA w regulacji białych komórek tłuszczowych.
Cząsteczki mikroRNA to niekodujące cząsteczki RNA, które pomagają regulować ekspresję niektórych genów, z których większość koduje informacje potrzebne do produkcji białek.
W obecnym badaniu zespół badawczy skupił się na rodzinie mikroRNA miR-26 - w tym miR-26a-1, miR-26a-2 i miR-26b - które poprzednie badania wiązały z supresją raka i regulacją wrażliwości na insulinę .
Jednak, jak wyjaśniają badacze, pozostaje niejasne, czy cząsteczki miR-26 również odgrywają rolę w regulacji białych komórek tłuszczowych.
Odkrycie nowego mechanizmu
Aby potwierdzić rolę rodziny miR-26 w regulacji tworzenia się tłuszczu, naukowcy wykorzystali technologię edycji genów CRISPR / Cas9 do usunięcia genów kodujących te cząsteczki z grupy myszy.
Zespół odkrył, że nawet gdy otrzymywały normalną dietę, myszy pozbawione miR-26 rozwijały się normalnie we wczesnym okresie życia, ale doświadczyły dwu- do trzykrotnego wzrostu białej tkanki tłuszczowej od wczesnej dorosłości.
Naukowcy stworzyli również inną grupę myszy, aby wytwarzały nadprodukcję cząsteczek miR-26.
Następnie karmili zarówno te myszy, jak i grupę gryzoni nieinżynierią, dietą wysokotłuszczową. Po tej interwencji normalne myszy doświadczyły - zgodnie z oczekiwaniami - poważnego przyrostu masy ciała: Biała tkanka tłuszczowa wzrosła do około 40% masy ciała tych gryzoni.
To samo jednak nie dotyczyło myszy, które zespół zaprojektował do nadprodukcji miR-26. Nawet na diecie wysokotłuszczowej ta grupa gryzoni doświadczyła nieznacznego wzrostu poziomu tkanki tłuszczowej. Co więcej, mieli również niższy poziom cukru we krwi i poziom lipidów (tłuszczów) we krwi niż ich odpowiednicy.
Podsumowując, odkrycia te wskazują na udział rodziny cząsteczek RNA miR-26 w regulacji gromadzenia się tkanki tłuszczowej.
„Odkryliśmy, że utrata rodziny mikroRNA powoduje dramatyczny wzrost tworzenia się tłuszczu. Ponadto wykazaliśmy, że nadekspresja rodziny miR-26 miRNA silnie chroni przed przyrostem masy ciała u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową. ”
Główny autor dr Asha Acharya
Naukowcy dokonali również innego odkrycia, które, jak twierdzą, zaskoczyło ich. Zauważyli, że cząsteczki miR-26 wydają się regulować poziom FBXL19, białka, które przyczynia się do tworzenia nowych białych komórek tłuszczowych.
„W przeszłości białko to nie było związane z tworzeniem się tłuszczu ani otyłością, więc ten wynik był nieoczekiwany” - zauważa dr Mendell.
„Magazynowanie tłuszczu u dorosłych ssaków jest wysoce regulowanym procesem, który obejmuje mobilizację komórek progenitorowych, które różnicują się w komórki tłuszczowe” - wyjaśnia dalej naukowiec. Badacze są zainteresowani dalszym badaniem tych procesów, w szczególności mechanizmu, który odkryli podczas ostatnich badań.
Mają nadzieję, że w przyszłości ich odkrycia mogą utorować drogę do lepszych terapii chorób metabolicznych, zwłaszcza otyłości.
„To badanie ujawnia nowy mechanizm kontrolowania produkcji tłuszczu w organizmie, [a] głębsze zrozumienie tego mechanizmu może doprowadzić do nowych terapii w leczeniu otyłości, na przykład poprzez ujawnienie strategii zwiększania aktywności miR-26 lub hamowania dalszego cele tego mikroRNA ”- argumentuje dr Mendell.
