Jak hnědý tuk může vést k lepším lékům na hubnutí
Naše těla ukládají dva druhy tuků: hnědý, který spaluje kalorie za účelem výroby tepla, a bílý, který obvykle působí jako zásoba energie těla. Nadváha je důsledkem toho, že se v těle ukládá příliš mnoho tuku. Mohli bychom se podívat na molekulární složení hnědého tuku a přijít s lepšími léky na obezitu?
Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) odhadují, že více než třetina dospělých ve Spojených státech žije s obezitou.
Jedná se o metabolický stav a nejvyšší rizikový faktor pro řadu nemocí, od cukrovky po rakovinu.
Zpráva z roku 2017 naznačila, že jsme uprostřed pandemie obezity, přičemž celosvětově roste míra a USA jsou v tomto znepokojivém trendu na prvním místě.
Z těchto důvodů se vědci neustále snaží přijít se strategiemi zdravého životního stylu, které pomohou lidem udržet požadovanou váhu. Současně vědci pokračují ve zkoumání biologických mechanismů, které stojí za úbytkem hmotnosti, a ve snaze navrhnout účinnější léky pro léčbu obezity.
Vědci z Institutu biologických studií Salk v La Jolla v Kalifornii nyní hledají efektivnější způsoby řešení obezity v hnědé tukové tkáni neboli hnědém tuku.
Vedoucí vyšetřovatel Ronald Evans a jeho kolegové se snaží přesně pochopit, co dává hnědé tkáni její charakteristické vlastnosti. Tento pohled, tvrdí tým, jim může pomoci přijít s účinnými léky, které budou působit na přebytek bílé tukové tkáně.
Výsledky jejich studie byly nyní publikovány v časopise Zprávy buněk.
Jeden gen může držet klíč
Vědci se konkrétně chtěli dozvědět více o termogenních charakteristikách hnědého tuku - tj. O tom, jak reaguje na teplotu prostředí a metabolické faktory za účelem výroby tepla.
Předchozí studie již ukázaly, že některé typy hnědé tukové tkáně byly „aktivovány“, aby přeměnily kalorie na teplo, když bylo tělo vystaveno nižším okolním teplotám.
„Zajímalo nás, co udržuje hnědý tuk, i když nejsme po celou dobu vystaveni chladu,“ vysvětluje autorka první studie Maryam Ahmadianová.
Vědci pracovali s myšmi a přiblížili gen, který je velmi aktivní v hnědých tukových buňkách: receptor gama související s estrogenem.
Zjistili, že tento gen je vždy exprimován v hnědých tukových buňkách, bez ohledu na to, zda je tělo vystaveno nízkým teplotám okolí. Současně zjistili, že tento gen není nikdy exprimován v bílých tukových buňkách.
Při studiu myší, u kterých byl estrogenový receptorový gama gen vypnutý, aby nemohl být exprimován v hnědých tukových buňkách, Evans a tým poznamenali, že hnědá tuková tkáň začala ve své molekulární struktuře a mechanismech připomínat bílou tukovou tkáň.
Ve své práci vědci odkazují na tento efekt jako na „bělení hnědé tukové tkáně“.
Nálezy mohou vést k lepší terapii
Dalším výsledkem souvisejícím s „bělením“ hnědého tuku u těchto geneticky upravených myší bylo, že žádná z nich nebyla schopna zvládnout nízké teploty, zatímco přibližně 80 procent normálních myší se těmto změnám prostředí může přizpůsobit.
Současně, pokud jde o metabolismus zvířat - nebo o to, jakou váhu přikládali - Evans a tým nenašli žádné významné rozdíly mezi běžnými myšmi a jejich geneticky upravenými protějšky.
Dohromady tyto poznatky naznačují, že exprese genu genu pro receptor související s estrogenem umožňuje hnědému tuku zůstat „hnědým“ a adekvátně reagovat na nízké teploty.
"To nejen podporuje naše chápání toho, jak tělo reaguje na nachlazení, ale může to vést k novým způsobům, jak kontrolovat množství hnědého tuku v těle, které souvisí s obezitou, cukrovkou a tukovým onemocněním jater."
Ronald Evans
Dalším aspektem experimentů vědců byla informována skutečnost, že gama genu receptoru souvisejícího s estrogenem kóduje protein, který přistupuje k jádrům buněk a ovlivňuje expresi jiných genů.
Další experimenty odhalily, že gama receptor související s estrogenem se zaměřuje na řadu genů - jako jsou Ucp1, Coxa1 a Pparα - které byly spojeny s mechanismy hnědého tuku a obezitou, ale nikdy předtím s tímto proteinem.
Tým píše, že další studie by měly zkoumat, jaké účinky by měla aktivace genu genu pro receptor související s estrogenem v bílých tukových buňkách. Doufají, že tento krok může způsobit, že se bílé tukové buňky budou chovat podobně jako hnědé tukové buňky, což z něj učiní životaschopnou strategii pro terapie zaměřené na obezitu a cukrovku.
Navíc poukazují na to, že je důležité zajistit, aby gama receptoru souvisejícího s estrogenem měla v lidské hnědé tukové tkáni stejné role jako v případě myší.
