Нови лекарства за затлъстяване и диабет
Изглежда ензимът PKD1 играе централна роля в липидния метаболизъм. Учените от центъра „Рудолф Вирхов“ от университета във Вюрцбург сега показаха това в ново проучване.
Мастните клетки, които са били лекувани с PKD инхибитор по време на тяхната диференциация (дясна фигура), съхраняват много по-малко мастни капчици (червени), отколкото нелекувани клетки (лява фигура). | Мона Льофлер, Център „Рудолф Вирхов“ към университета във Вюрцбург
Мишките, на които липсва ензим, остават слаби дори на висококалорична диета. PKD1 изглежда има подобен ефект при хората. Следователно резултатите могат да посочат пътя към нови лекарства за затлъстяване и диабет. Ако погълнем много енергия с храната, без да се нуждаем директно от нея, тогава тялото ни я съхранява за по-лоши времена. За това е отговорна бялата мастна тъкан. Тук се извършва липогенезата: образуването на мазнина за съхранение, която след това се съхранява в клетките под формата на малки капчици.
Кафява мастна тъкан с оглед
Съществуват обаче и мастни клетки, които се държат напълно различно: вместо да превръщат високоенергийните съединения в мазнини, те просто ги „изгарят“. Това създава топлина и гарантира, че тялото може да поддържа температурата си от 37 градуса. За разлика от техните бели колеги, те са бежови или кафеникави на цвят. Допреди няколко години се смяташе, че само бебетата имат собствена отоплителна система на това тяло. „Вече е известно, че това не е вярно“, обяснява Мона Лефлер от Центъра за експериментална биомедицина „Рудолф Вирхов“ към университета във Вюрцбург. "При определени условия бялата мастна тъкан при възрастни може дори да премине в бежова форма - например в случай на повтарящи се и продължителни дразнители на студа."
PKD1 засяга мастната тъкан
Въпреки това, само частично е известно кои механизми са отговорни за това. Löffler, които са част от Dr. Гжегож Сумара, който прави докторат, сега представи ново проучване заедно с колеги. Според това ензимът, наречен PKD1 (протеин киназа D1), изглежда играе ключова роля при превръщането на бялата в бежова мастна тъкан.
Тъй като кафявата мастна тъкан е открита при възрастни, тя е във фокуса на изследванията за превенция. Нямаше обаче метод за измерване на генерирането на топлина неинвазивно. Екип вече успя да визуализира активността на кафявата мастна тъкан, без да инжектира вещества.
PKD1 е така наречената киназа - ензим, който химически модифицира други ензими по определен начин, като по този начин ги активира или инхибира. „Изключихме PKD1 при мишки и след това ги поставихме на много енергийна диета за шест месеца“, обяснява Löffler. „Въпреки че животните са яли точно толкова, колкото и нелекувани специалисти, те едва ли са качили някакво тегло.“ Обикновено мишките също развиват това, което е известно като инсулинова резистентност с течение на времето с висококалорична диета - предварителният стадий на диабет. Този ефект не се наблюдава при тези мишки. Те също така не са имали други странични ефекти върху здравето, като образуването на мастен черен дроб. В същото време животните показаха значително увеличен разход на енергия. "Нагревателните клетки" съдържат голям брой митохондрии. В бежовата мастна тъкан митохондриите работят на празен ход - те произвеждат само топлина.
По отношение на метаболизма си бежовите мастни клетки се различават коренно от белите клетки. Затова не е чудно, че в тях действат и напълно различни гени. „Нашите мишки без PKD1 показаха модел на генна активност в мастната си тъкан, който всъщност се очакваше в бежовите мастни клетки“, подчертава Mona Löffler.
PDK1 подобрява инсулиновата чувствителност
Хората също произвеждат ензима PKD1 в мастната си тъкан. Според първоначалните проучвания изглежда, че има подобен ефект там, както при мишки. Това се показва например от анализа на кръвни проби, които учените са взели от тестваните: колкото по-висока е концентрацията на PKD1 в тестваните, толкова по-силни са признаците на инсулинова резистентност, които са показали. Клетъчните култури с човешки мастни клетки също реагираха на инхибиране на ензима, точно като тези на мишки: Те до голяма степен спряха производството на мазнини и увеличиха енергийните си разходи. Тези резултати могат да допринесат за по-добра стратегия за управление на затлъстяването и свързаните с него усложнения. (idw, червено)