Genetyczne przyczyny otyłości na torze

Zbyt dużo tłuszczu w tkance ciała może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych, takich jak cukrzyca czy nadciśnienie. Naukowcy z Instytutu Maxa Plancka w Getyndze Biofizycznej Chemii i Narodowego Instytutu Zdrowia (Bethesda, USA) odkryli kompleks białkowy, który wydaje się odgrywać kluczową rolę w rozkładzie tkanki tłuszczowej. (PLoS Biology, 25. 2008 listopada).

Żywe istoty zapewniają sobie przetrwanie między innymi poprzez magazynowanie tłuszczu w kontrolowany sposób w okresach nadmiaru pożywienia. Jest on tymczasowo przechowywany w komórce w małych kropelkach lipidów i może zostać ponownie zmobilizowany w chwilach głodu. Jeśli regulacja odkładania się i utraty tkanki tłuszczowej jest zaburzona, skutkiem jest patologiczna nadwaga i otyłość (otyłość).

Otyłość nie jest już tylko problemem zamożnych społeczeństw zachodnich, ale dotyka coraz większej liczby ludzi na całym świecie. Nadpodaż wysokoenergetycznej żywności w połączeniu z niewielkim wysiłkiem fizycznym jest niewątpliwie jednym z decydujących czynników prowadzących do otyłości. Jednak pomimo podobnego stylu życia przyrost masy ciała może się znacznie różnić w zależności od osoby. Coraz więcej badań naukowych wskazuje obecnie również na silne predyspozycje genetyczne. Opiera się to na złożonej interakcji wielu genów, z których nie wszystkie są znane.

Systematyczne badania przesiewowe w genomie muchy

Międzynarodowemu zespołowi naukowców pod kierownictwem Mathiasa Bellera z Instytutu Chemii Biofizycznej im. Maxa Plancka w Getyndze oraz Carole Sztalryd i Briana Olivera z National Institutes of Health (Bethesda, USA) udało się zidentyfikować dużą liczbę nowych genów w owocach. muchy, które są w Reguluj gromadzenie się i rozkład tłuszczu w zależności od stanu odżywienia owada. W tym celu naukowcy przeprowadzili systematyczne badania przesiewowe genomu muszki owocówki Drosophila melanogaster przy użyciu technologii interferencji RNA (RNAi). Krótkie RNA wiążą się z komplementarnymi sekcjami transkryptów genów i uniemożliwiają ich odczytanie i wykorzystanie do produkcji białek. W ten sposób można wyciszyć, że tak powiem, poszczególne geny.

Chociaż nie ma oczywiście grubych ani cienkich muszek owocowych, zawartość tłuszczu w ciele gatunków tego samego gatunku może być 15 razy wyższa niż w przypadku szczupłych okazów. Naukowcy znaleźli około 500 nowych kandydatów poprzez systematyczne poszukiwania, z których funkcja prawie jednej trzeciej jest wciąż nieznana.

Brak białka powoduje zatrzymanie utraty i spalania tłuszczu

„Zupełnie zaskakujące było to, że zidentyfikowaliśmy również kompleks białek COPI, który odgrywa kluczową rolę w zupełnie innym, istotnym procesie w komórce, wewnątrzkomórkowym transporcie białek i lipidów” - wyjaśnia biolog zajmujący się rozwojem z Getyngi, Mathias Beller. Nie jest jeszcze jasne, czy COPI (kompleks białek płaszcza) oddziałuje bezpośrednio z kroplami lipidów. „Nasze wyniki zdecydowanie sugerują, że COPI może działać na powierzchnię kropelek lipidów i regulować ich skład białkowy”.

Jeśli naukowcy wyłączyli kompleks COPI, który składa się z co najmniej siedmiu białek, brakowało w szczególności jednego gracza w asocjacji białek na kropelkach lipidów, ATGL (lipaza tryglicerydowa tłuszczowa). Z fatalnymi konsekwencjami dla organizmu: brak ATGL powoduje, że nadmiar zapasów tłuszczu nie może zostać rozłożony i wykorzystany jako źródło energii. Zgodnie z modelem naukowców, COPI może rekrutować i aktywować ATGL poprzez mechanizm, który jest jeszcze nieznany, promując w ten sposób jego wiązanie z powierzchnią kropelek lipidów.

Nowe wyniki nie ograniczają się do poznania otyłości u much. Jak odkryli naukowcy, COPI najwyraźniej pełni podobną funkcję w komórkach myszy - a zatem prawdopodobnie także w komórkach ludzkich. Wydaje się, że dotyczy to nie tylko COPI, ale także innych nowo zidentyfikowanych kandydatów.

„Naszym celem jest teraz znalezienie cząsteczek, za pomocą których możemy konkretnie interweniować w interakcję między COPI i ATGL. Mogłyby one otworzyć nowe opcje terapeutyczne w leczeniu otyłości i nadwagi w przyszłości” - mówi Beller.

Źródło: Göttingen [MPI]