211service.com
Komórkowy korek otyłości
Leptyna, hormon tłuszczu, była kiedyś uważana za potencjalny cudowny lek na otyłość, ale rzeczywistość okazała się bardziej złożona. Leptyna jest sygnałem uwalnianym przez komórki tłuszczowe, który mówi mózgowi, kiedy przestać jeść, i początkowo okazała się obiecująca w leczeniu otyłości u myszy. Ale teraz wiadomo, że otyli ludzie faktycznie mają wysoki poziom leptyny – ich mózgi po prostu stają się głuche na jej sygnał. Ten stan, zwany opornością na leptynę, okazał się trudniejszy do zrozumienia i przezwyciężenia.
Super rozmiar: Zmniejszenie korków białkowych w komórkach otyłych myszy pomaga im schudnąć, gdy są one również leczone leptyną, hormonem hamującym apetyt.
Nowe badanie opublikowane w Metabolizm komórkowy naukowcy z Harvard Medical School odkryli, że oporność na leptynę może być wynikiem korku w części komórek mózgowych wytwarzającej białka: strukturze zwanej siateczką endoplazmatyczną (ER), w której białka są tworzone, składane i wysyłane do innych części komórka.
Główny autor, Umut Ozcan, badacz z Children's Hospital w Bostonie, wyjaśnia, że komórki stają się głuche na leptynę, gdy produkcja białka idzie nie tak – stan zwany stresem ER. Jeśli jest większe zapotrzebowanie, niż może obsłużyć ER, białka zaczynają się agregować, mówi. Niektóre sygnały chemiczne mogą również spowolnić produkcję, tworząc ten sam efekt. Stres ER prowadzi komórkę do uwolnienia serii sygnałów chemicznych w celu naprawienia sytuacji – proces zwany odpowiedzią rozwiniętego białka – a jeśli stan stanie się ekstremalny, komórka może w końcu umrzeć.
Ozcan wcześniej powiązał stres ER w niektórych tkankach ciała z cukrzycą typu 2 i opornością na insulinę, co skłoniło ich do zbadania, czy ten sam stan może być powiązany z otyłością. Zespół odkrył, że myszy karmione dietą wysokotłuszczową wykazywały oznaki stresu ER w podwzgórzu, głównym regionie mózgu, który odbiera sygnały z leptyny. Następnie naukowcy usunęli białko z podwzgórza normalnych myszy, co zaburzało funkcję ER i czyniło komórki podatnymi na stres ER. Te myszy stały się bardzo odporne na leptynę i zaczęły stawać się otyłe, gdy były karmione dietą wysokotłuszczową, mówi Ozcan.
Ponadto naukowcy odkryli, że złagodzenie stresu ER u otyłych myszy może pomóc przywrócić sygnalizację leptynową i złagodzić otyłość. Użyli dwóch leków zatwierdzonych przez FDA, które, jak wykazano, przeciwdziałają stresowi ER i są obecnie stosowane w leczeniu mukowiscydozy i chorób neurodegeneracyjnych. Leki te, zwane PBA i TUDCA, to chemiczne chaperony: cząsteczki, które zwiększają zdolność ER do fałdowania białek. Myszy żyjące na diecie wysokotłuszczowej były najpierw leczone jednym z chemicznych białek opiekuńczych przez 10 dni, a następnie codziennie leczone leptyną. Ten schemat sprawił, że myszy jadły mniej i traciły od 16 do 19 procent masy ciała, głównie w postaci tłuszczu.
W tej chwili tak naprawdę nie znamy dokładnych mechanizmów, które powodują stres ER w otyłości i diecie wysokotłuszczowej, mówi Ozcan. Jego zespół pracuje obecnie nad zrozumieniem, w jaki sposób sygnały wynikające ze stresu ER sprawiają, że komórki mózgowe stają się głuche na leptynę, mając na celu opracowanie leków, które wyhamowują ten proces skuteczniej niż dwa testowane leki.
Uważa, że inni naukowcy powinni zacząć badać, czy zatwierdzone chemiczne chaperony mogą przynosić takie same korzyści ludziom. Jeśli tak, może to wesprzeć ideę stosowania leptyny w leczeniu otyłości w połączeniu z lekiem, który pomaga organizmowi ją wykorzystać. To od dawna była nadzieja Farmaceutyki Amylin , firma prowadząca badania kliniczne leptyny w połączeniu z innym rodzajem leku w celu zwiększenia wrażliwości na leptynę.
Tamas Horvath , neurobiolog z Yale University, który również bada leptynę w mózgu, mówi, że sensowne jest, aby stres ER był zaangażowany w działanie leptyny. Poziom leptyny wzrasta wraz z przyjmowaniem pokarmu, wyjaśnia, a sposoby radzenia sobie z napływającą energią obejmują budowanie nowych struktur lub zastępowanie starych. ER jest głównym miejscem nowej konstrukcji w komórce, więc zwiększona sygnalizacja leptyny może prowadzić do przebudowy i ostatecznie do przeciążenia ER, jeśli rozpocznie się zbyt wiele projektów budowlanych.
Horvath uważa jednak, że blokowanie naturalnej reakcji na stres ER i zachęcanie komórki do dalszego wzrostu i produkcji jest podobne do tworzenia bańki finansowej: doprowadzi tylko do załamania. Zamiast ingerować w stres ER, należy ingerować w spożycie kalorii, mówi. To jedyny sprawdzony do tej pory sposób na dbanie o zdrowie i długowieczność.