Защо някои хора стават по-дебели от други Как действа метаболизмът ни на мазнини - медицина
Мастната обмяна. Моцарелата върху любимата ви пица, зехтинът в дресинга за салата или холандският сос за сезона на аспержите - много храни са мазни. Мастните киселини, които съдържа, са някои от основните хранителни вещества, от които хората се нуждаят, за да оцелеят. Всеки, който яде повече от него, отколкото тялото може веднага да преобразува в енергия, натрупва резерв в тъканта - често под формата на непопулярни мастни възглавнички по ханша или стомаха.
Колко мастни киселини транспортира човек от кръвта в тъканта и ги съхранява там зависи от много различни фактори. Изследователите от Центъра за молекулярна медицина на Макс Делбрюк в Асоциацията на Хелмхолц (MDC) вече са идентифицирали един от тези фактори: протеинът EHD2.
Ако този протеин напълно липсва, клетките, съхраняващи мазнини, поемат значително повече мастни киселини от клетъчната среда. Това е, което изследователят д-р. Клаудия Матеус за първи път го открива в кафява мастна тъкан от мишки по време на работата си в MDC. Тя намира за особено вълнуващо, че EHD2 очевидно също играе важна роля в метаболизма на човешките мазнини. „Разбрахме, че хората с наднормено тегло произвеждат по-малко EHD2, отколкото хората с нормално тегло“, казва Matthäus. Те все още не знаят защо е така. Въз основа на новите открития Matthäus и нейните колеги, включително изследователи от MDC на работната група на професор Оливър Даумке, приемат, че EHD2 контролира метаболитния път, който контролира усвояването на мастни киселини от мастните клетки. Наднорменото тегло го променя, пишат в списание "PNAS".
Мастният метаболизъм - клетките абсорбират мазнини, когато части от клетъчната мембрана се свиват
Протеинът EHD2 е стар приятел на Оливър Даумке. Структурният биолог характеризира структурата и структурата на този протеин повече от десет години. Като мембранен протеин, EHD2 седи от вътрешната страна на мускулните и мастните клетки. Ако обвивката на клетката се обърне навътре, се създават малки съдоподобни структури, кавеолите. Тези вдлъбнатини или остават върху мембраната. Или те се отцепват и по този начин транспортират чужд материал във вътрешността на клетката - например мастни киселини. Този процес се нарича ендоцитоза, обяснява Даумке. Изследователят приема, че протеинът EHD2 се обвива като пръстен около шийката на мембранния съд и по този начин предотвратява свиването. Daumke е убеден: "Ако EHD2 липсва като стабилизатор, кавеолите са склонни да се свиват по-често и клетката абсорбира повече мастни киселини."
Точно това изследваха Матю и нейните колеги. Изследователите са работили с мишки, при които генът за EHD2 е бил изключен. Под електронния микроскоп Matthäus видя, че в мастната тъкан, в сравнение с нормалните мишки, много повече кавеоли са се отделили от плазмената мембрана. Тя също така откри, че клетките без EHD2 поемат повече мастни киселини и липидните капчици, т.е. вътреклетъчните натрупвания на мазнини, са много по-големи в тези клетки от нормалното.
Затлъстяването засяга производството на EHD2
Matthäus се чудеше дали ще открие влияние на EHD2 върху липидния метаболизъм и при хората. Заедно с колега от университета в Лайпциг тя изследва тъканни проби от мъже и жени с различно тегло. Тя бързо осъзна: Дори и с леко увеличен индекс на телесна маса от 25 или повече, клетките произвеждат по-малко EHD2, отколкото при слабите хора. Изследователят подозира, че има връзка между честите свивания на мембраната и образуването на мастни натрупвания. „При хората с наднормено тегло броят на кавеолите и отделянето от мембраната изглежда не са балансирани“, казва Matthäus.
През ноември Матеус спря да работи в MDC и зае позиция в Националния здравен институт в САЩ. Там тя би искала да продължи да изследва метаболизма на кавеолите и липидите. „Все още има много въпроси без отговор“, казва тя. Какво ги интересува особено: Транспортът на мастни киселини в клетката и образуването на липидни капчици.
Научен контакт:
Д-р Клавдия Матей
Postdoc учен
Националните здравни институти (NIH)
[email protected]
Професор Оливър Даумке
Ръководител на работната група "Структурна биология на мембранно-свързани процеси"
Център за молекулярна медицина на Макс Делбрюк в Асоциация Хелмхолц (MDC)
[email protected]
Оригинална публикация:
Матей, Клавдия и др. Ал. (2020): „EHD2-медиирано ограничение на кавеоларната динамика регулира поемането на клетъчни мастни киселини“, PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1918415117