Коремната мазнина произвежда вещества, които насърчават инсулиновата резистентност и възпаление
Над 2,8 милиона души умират всяка година в резултат на наднормено тегло и затлъстяване 2. Затлъстяването и свързаният с него метаболитен синдром 3 увеличават риска от диабет тип 2, някои видове рак и сърдечно-съдови заболявания. Това се доказва от научните открития от последните години. Причината за вторичните заболявания са хроничните възпалителни реакции. Въпреки това, молекулярните механизми, които водят до тези възпалителни процеси, свързани с наднорменото тегло, все още са неизвестни. Тук е работата на международния екип от учени, ръководен от PD Dr. Наталия Рудович (Spital Bülach; Charité Universitätsmedizin Berlin), проф. Д-р Margriet Ouwens (Немски център за диабет в Дюселдорф) и PD Dr. Олга Пивоварова от Германския институт за човешко хранене Potsdam-Rehbrücke (DIfE).
За първи път изследователите успяха да покажат как протеиновата молекула на безсилен тип сигнален път протеин-1 (WISP1) оказва пряко отрицателно въздействие върху действието на инсулина в мускулните клетки и в черния дроб и по този начин води до инсулинова нечувствителност. Още през 2015 г. екипът, ръководен от лекар Рудович и биолог Пивоварова, определи WISP1 като друга възможна връзка между затлъстяването и хроничните възпалителни реакции 4. Дотогава WISP1 беше свързан с регулирането на растежа на костите, развитието на някои видове рак и белодробна фиброза.
Настоящото проучване показва, че WISP1 премахва индуцираното от инсулина инхибиране на производството на глюкоза (глюконеогеза 5) в миши чернодробни клетки и увеличаването на образуването на гликоген (гликогенов синтез 6) в човешките мускулни клетки. Синтезираното количество на протеина WISP1 корелира с концентрациите на кръвната захар в теста за натоварване с глюкоза (OGTT) и с нивото на циркулиране на хемоксигеназа-1 (HO-1), ензим, който стимулира хроничното възпаление, особено при затлъстели хора 7. „Подозираме, че увеличеното производство на WISP1 от коремните мазнини може да бъде една от причините, поради които хората с наднормено тегло често имат нарушен метаболизъм на глюкозата“, казва първият автор Тина Хербелт от Германския център за диабет в Дюселдорф, партньор на DZD.
„Възможна причина за увеличеното производство и освобождаване на WISP1 от коремните мастни клетки може да бъде лошото снабдяване с кислород (хипоксия) в тъканите. Това може да доведе до хронични възпалителни реакции “, обяснява Пивоварова от DIfE.
Новите резултати разкриват алтернативни подходи за лечение на заболявания, причинени от затлъстяване. „Например, лекарства, които специално предотвратяват ефекта на WISP1 върху мускулите и чернодробните клетки и по този начин водят до по-добър инсулинов ефект в тези тъкани, биха били възможни“, обяснява Рудович, главен диабетолог и ендокринолог в болница Bülach. Лекарят обаче продължава, че има още дълъг път от основни изследвания 8 до готов за употреба терапевтичен агент. Независимо от това, новите открития вече биха помогнали за по-доброто разбиране на връзките между затлъстяването, имунната система и метаболитните заболявания.
Обща информация:
1 Новият адипокин WISP1 се свързва с инсулиновата резистентност и уврежда инсулиновото действие в миотрубите и хепатоцитите. Hörbelt, T., Tacke, C., Markova, M. et al. Диабетология (2018). https://doi.org/10.1007/s00125-018-4636-9
2 Доклад на СЗО за 2017 г.
3 Метаболитният синдром е комбинация от затлъстяване, високо кръвно налягане, инсулинова резистентност на телесните клетки и нарушен липиден метаболизъм.
4 WISP1 е роман адипокин, свързан с възпаление при затлъстяване. Murahovschi V, Pivovarova O, Ilkavets I, Dmitrieva RM, Docks S, Keyhani-Nejad F, Gögebakan Ö, Osterhoff M, Kemper M, Hornemann S, Markova M, Klöting N, Stockmann M, Weickert MO, Lamounier-Zepter V, Neuhaus P, Konradi A, Dooley S, von Loeffelholz C, Blüher M, Pfeiffer AF, Rudovich N. Diabetes Mar 2015, 64 (3) 856-866; DOI: 10.2337/db14-0444
5 Глюконеогенезата е метаболитен път за синтез на глюкоза от невъглехидрати и се използва за поддържане на постоянно ниво на кръвната захар дори през периода на гладуване.
6 Синтезът на гликоген се използва от организма за синтезиране на гликоген от глюкоза.
7 Jais, A. et al.: Heme Oxygenase-1 задвижва метафламацията и инсулиновата резистентност при мишки и хора. Cell 2014, 158 (1), 25-40. http://doi.org/10.1016/j.cell.2014.04.043
8 Публикуваните данни са част от изследването „Разкриване на ролята на WISP1 върху метаболитната и клетъчната пластичност в бяла мастна тъкан“ (Наталия Рудович и Маргриет Оувенс), финансирано от Европейската фондация за изследване на диабета (EFSD), както и това на Германския диабет -Център от Дюселдорф, финансиран от проекта „WISP1 е нова цел за регулиране на метаболизма на глюкозата“ (Наталия Рудович и Маргриет Оувенс)