Naukowcy odkryli, że gdy myszy karmiono dietą wysokotłuszczową, mitochondria w ich komórkach tłuszczowych rozpadały się i były mniej zdolne do spalania tłuszczu, co prowadziło do przyrostu masy ciała. Okazało się również, że mogą odwrócić ten efekt, celując w pojedynczy gen, co sugeruje nową strategię leczenia otyłości.
Chociaż czynniki związane ze stylem życia, takie jak dieta i aktywność fizyczna, odgrywają najważniejszą rolę w rozwoju otyłości, naukowcy zrozumieli, że jest ona również powiązana z wewnętrznymi nieprawidłowościami metabolicznymi. Teraz naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego rzucili nowe światło na wpływ otyłości na nasze mitochondria, najważniejsze struktury naszych komórek wytwarzające energię.
Otyłość pojawia się, gdy organizm gromadzi zbyt dużo tłuszczu, który jest magazynowany głównie w tkance tłuszczowej, która zwykle zapewnia ważne korzyści mechaniczne, amortyzując ważne narządy i zapewniając izolację. Pełni także ważne funkcje metaboliczne, takie jak uwalnianie hormonów i innych komórkowych cząsteczek sygnalizacyjnych, które instruują inne tkanki, aby spalały lub magazynowały energię. W przypadku zaburzeń równowagi kalorycznej, takich właśnie jak otyłość, zdolność komórek tłuszczowych do spalania energii zaczyna spadać, co jest jednym z powodów, dla których osobom otyłym może być trudno schudnąć.
W badaniu opublikowanym 29 stycznia 2023 r. w Nature Metabolism naukowcy odkryli, że gdy myszy karmiono dietą wysokotłuszczową, mitochondria w ich komórkach tłuszczowych rozpadły się na mniejsze mitochondria o zmniejszonej zdolności spalania tłuszczu. Co więcej, proces ten jest kontrolowany przez pojedynczy gen. Usuwając go u myszy, udało im się uchronić je przed nadmiernym przyrostem masy ciała, nawet jeśli stosowały tę samą wysokotłuszczową dietę, co inne myszy.
„Przeciążenie kaloryczne spowodowane przejadaniem się może prowadzić do przyrostu masy ciała, a także uruchamia kaskadę metaboliczną, która zmniejsza spalanie energii, co jeszcze bardziej pogłębia otyłość” – powiedział dr Alan Saltiel, profesor na Wydziale Lekarskim Szkoły Medycznej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego. „Gen, który zidentyfikowaliśmy, jest kluczową częścią przejścia od prawidłowej wagi do otyłości”. Ten metaboliczny efekt jest napędzany aktywnością pojedynczej cząsteczki zwanej RaIA.
RaIA ma wiele funkcji, w tym pomaga rozkładać mitochondria w przypadku ich nieprawidłowego działania. Nowe badania sugerują, że nadmierna aktywność tej cząsteczki zakłóca normalne funkcjonowanie mitochondriów, powodując problemy metaboliczne związane z otyłością.
„Zasadniczo wydaje się, że przewlekła aktywacja RaIA odgrywa kluczową rolę w hamowaniu wydatków energetycznych w otyłej tkance tłuszczowej” – stwierdził Saltiel. „Rozumiejąc ten mechanizm, jesteśmy o krok bliżej opracowania terapii celowanych, które mogłyby zaradzić przyrostowi masy ciała i związanym z nim dysfunkcjom metabolicznym poprzez zwiększenie spalania tłuszczu”.
Usuwając gen powiązany z RaIA, badacze byli w stanie chronić myszy przed przyrostem masy ciała wywołanym dietą. Zagłębiając się w biochemię, naukowcy odkryli, że niektóre białka, na które wpływa RaIA u myszy, są analogiczne do białek ludzkich powiązanych z otyłością i insulinoopornością, co sugeruje, że podobne mechanizmy mogą powodować otyłość u ludzi.
„Bezpośrednie porównanie fundamentalnej biologii, którą odkryliśmy, z rzeczywistymi wynikami klinicznymi podkreśla znaczenie tych odkryć dla ludzi i sugeruje, że możemy pomóc w leczeniu otyłości lub zapobieganiu jej poprzez ukierunkowanie na szlak RaIA za pomocą nowych terapii” – powiedział Saltiel. „Dopiero zaczynamy rozumieć złożony metabolizm tej choroby, ale przyszłe możliwości są ekscytujące”.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240129122402.htm