Získání bílých tukových bunek k vypalování kalorií muze být zpusob, jak celit obezite

Vedci z USA objevili proteinový prepínac, který rozhoduje, zda se prekurzorové tukové bunky zmení na bílé tukové bunky, které uchovávají kalorie nebo hnedé tukové bunky, které spalují kalorie. Navrhují boj proti obezite a cukrovka by mohla naucit nekteré cenné stopy od studia toho, jak funguje tento prepínac. Muze být napríklad mozné jej pouzít k preprogramování bílých tukových bunek, aby se chovali víc jako bunky hnedého tuku?
Patrick Seale, odborný asistent biologické bunecné a vývojové biologie a clen Ústavu pro diabetes, obezitu a metabolismus na Perelmanove lékarské fakulte University of Pennsylvania a kolegové, píse o svých zjisteních v on-line vydání casopis Bunecný metabolismus.
Seale ríká ve svém prohlásení:
"Hnedé tukové bunky jsou profesionální teplo-produkující bunky tela."
A kvuli tomu chrání pred obezitou a diabetem, dodává.

Hnedý tuku spaluje kalorie, biely tuky je ukládá

Hnedý tuk spaluje kalorie, aby vytvárel teplo, zatímco bílý tuk uchovává kalorie v tech prílis zrejmých nánosu, které postihují rostoucí pocet lidí s nadváhou a obezitou.
Prenásení nadbytecného bílého tuku kolem bricha je spojeno s metabolickou dysfunkcí, inzulinovou rezistencí a srdecními chorobami.
Hnedé tukové bunky obsahují mnoho mensích kapicek lipidu a nejvíce mitochondrií (centra bunecného výkonu, která "spálí" lipidy obsahující energii) libovolného typu bunky. Vzhledem k tomu, ze mitochondrie obsahují pigmenty, které vází zelezo, vytvárejí se bunky hnedé.
Az dosud vedci verili, ze jediní lidé, kterí meli hnedý tuk, byli deti. Nedávno dospeli k záveru, ze dospelí mají malé, ale dulezité mnozství v ruzných cástech tela a tyto se pravdepodobne vyvinuly, aby nám pomohly vyrovnat se s chladem.
Nyní naznacují, ze schopnost hnedých tukových bunek vytváret teplo by mohla být pouzita také pro zvládnutí obezity a diabetu.
Je to proto, ze hnedé a bílé tukové bunky se vyvíjejí ze stejného typu prekurzorové tukové bunky a existuje biologický prepínac, který rozhoduje, který ze dvou typu tukových bunek se stává prekurzorovou bunkou.
Mozná existuje zpusob, jak tento prepínac pouzít k zapnutí hnedých tukových bunek a spalování energie ulozené v bílých tukových bunkách.

Protein Switch ovládá rovnováhu hnedých a bílých tukových bunek

Seale a kolegové zjistili, ze transkripcní faktor Ebf2 (zkratka pro Early B Cell Factor 2) reguluje aktivitu receptorového proteinu nazývaného PPAR-gamma, který rozhoduje, zda prekurzorové tukové bunky (kmenové bunky, které se stanou tukovými bunkami) nebo bílých tukových bunek.
Zjistili, ze Ebf2 reguluje vazebnou aktivitu PPAR-gamma a navrhuje, ze to delá zmenou epigenetických proteinu na gtech hnedého tuku.
Aby dospeli k objevu, provedli v genomu sirokou studii vazebných oblastí v PPAR-gama v bílých a hnedých tukových bunkách.
Zjistili, ze vazebná místa specifická pro hnedé bunky byly také pripraveny k rozpoznání vzoru DNA Ebf2, který byl silne exprimován pouze v hnedých tukových bunkách.
Takze se rozhodli, ze budou testovat, co se stane, kdyz se Ebf2 zapne v bunkách bílého tuku v predchudci (tukové kmenové bunky, které jsou jiz cástecne na ceste k tomu, ze se stanou bílými bunkami).

Over-expressing Ebf2 v bílých tukových prekurzorových bunkách úcinne "preprogramováno" do hnedých bunek

Vedci to nasli nadmerne exprimující Ebf2 v prekurzorových bílých tukových bunkách zpusobily, ze se staly hnedými tuky. Overili své nálezy dvakrát tím, ze zkoumali schopnost produkovat teplo "preprogramovaných" bílých bunek. Zjistili, ze pouzívali mnohem více kyslíku (zpusob stanovení produkce tepla) nez bezné bunky a obsahovaly vetsí mnozství mitochondrií.
Geny, o nichz je známo, ze se podílejí na produkci tepla, byly také preexponovány v preprogramovaných bílých bunkách.
Jinými slovy, preprogramované bílé bunky mely vsechny znaky normálních hnedých tukových bunek.
Vedci poté provedli dalsí testy na mysích, aby zjistili, zda je Ebf2 nezbytný pro vývoj hnedého tuku.
Chovali mysi na nedostatek Ebf2 a zjistili (v pozdních fázích embryí) bílý tuk, který se vyvíjí na místech, kde se obvykle nachází pouze hnedý tuk.
Na záver to naznacují v neprítomnosti Ebf2 se tukové kmenové bunky odlisují pouze v bílých tukových bunkách.

Manipulace s Ebf2 by mohla zmenit metabolismus zmenou diferenciace tukových bunek

Nedávné studie naznacují, ze hnedé tukové bunky mohou hrát dulezitou roli v metabolismu cloveka: ten, který nebyl dríve dobre pochopen.

Studie, které se zabývaly PET skenováním o tom, jak ruzné tkáne v tele zachycují glukózu, ukázaly, ze císla hnedých tuku jsou neprímo spojena s vekem a indexem telesné hmotnosti (BMI). Lidé, kterí jsou starsí nebo mají vyssí BMI, mají tedy pravdepodobne nizsí mnozství hnedých tuku nez lidé, kterí jsou mladsí nebo mají nizsí BMI.
Snad, jak to naznacuje tato studie, hromadením biologického prepínace muze být mozné vyvázit tuto rovnováhu a preprogramovat bílé bunky tak, aby se podobaly hnedým bunkám, aby spalovaly lipidy, které nesou, místo aby je ukládaly.
V této studii identifikovali Ebf2 vedci výzkumnou etapu, která je docela brzy ve vývoji kmenových bunek do hnedých tukových bunek.
To samo o sobe je dulezité, protoze bezne vedci zjistují, ze dríve, co je v procesu vývoje bílkovina aktivní, má vetsí sílu, kterou má rídit diferenciaci.
Nevýhodou je, ze protoze Ebf2 je transkripcní faktor, nemá jasné vazebné místo, takze to nemuze být cílem léku, ale, jak konstatuje Seale, "mozná protein s ním souvisí".
On a jeho kolegové naznacují, ze jedním prístupem by mohlo být blokování nebo stimulace pusobení Ebf2 s takovým príbuzným proteinem.
V ríjnu 2012 výzkumníci na univerzite v Kalifornii v San Francisku (UCSF) odhalili, jak objevili dalsí prepínac zalozený na proteinu UCP1, který prepíná na spalování tuku v hnedých tukových bunkách. Navrhují, ze by to mohlo být cílem léku, které zvysují spalování kalorií udrzováním prepínace v poloze "zapnuto".
Nicméne, stejne jako pri objevu Ebf2, jsme jeste daleko od toho, abychom vedeli, zda by takový prístup byl praktický pro kontrolu hmotnosti.
Napsal Catharine Paddock PhD