Az elhízás okainak felkutatása Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet
A tudósok új szabályozót fedeztek fel a sejtek zsírraktározásában
A túl sok zsír a test szövetében súlyos egészségügyi következményekhez vezethet, például cukorbetegséghez vagy magas vérnyomáshoz. A göttingeni Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet és a Nemzeti Egészségügyi Intézet (Bethesda, USA) kutatói most felfedeztek egy olyan fehérjekomplexet, amely a jelek szerint döntő szerepet játszik a testzsír lebontásában. (PLOS Biology, 2008. november 25.).
Az élőlények biztosítják túlélésüket, többek között azáltal, hogy ellenőrzött módon tárolják a zsírt túlzott táplálék esetén. Ezt ideiglenesen a sejtben kis lipidcseppekben tárolják, és éhség idején újra mobilizálhatók. Ha a zsírfelhalmozódás és a zsírvesztés szabályozása zavart okoz, akkor kóros túlsúly és elhízás következménye.
A Drosophila sejtek, amelyekben a DNS kék színű, a tároló zsírok pedig zöld színűek. A zsír felhalmozódásának és lebontásának szabályozó génjeivel szembeni RNS interferenciával (RNAi) történő kezeléssel (felső sor: COPI, alsó sor: lipid cseppfehérje) a zsírtartalom növelhető (felső sor) vagy csökkenthető (alsó sor). Körülbelül 500 olyan gént azonosítottak, amelyek megváltoztatták a sejtek zsírtartalmát.
Az elhízás már régóta nem csak a nyugati jómódú társadalmak problémája; A nagy energiájú ételek túlkínálata, kevés testmozgással együtt, kétségtelenül az egyik meghatározó tényező, amely elhízáshoz vezet. De a hasonló életmód ellenére a súlygyarapodás személyenként nagyon változhat. Egyre több tudományos tanulmány is rámutat az erős genetikai hajlamra. Ez számos gén összetett kölcsönhatásán alapul, amelyek nem mindegyike ismert.
Szisztematikus szűrés a légy genomjában
Mathias Beller, a göttingeni Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet, valamint Carole Sztalryd és Brian Oliver, az Országos Egészségügyi Intézet (Bethesda, USA) által vezetett nemzetközi kutatócsoportnak mostanra sikerült nagyszámú új gént azonosítani a gyümölcslégyben. Szabályozza a zsír felhalmozódását és lebontását a rovar táplálkozási állapotától függően. Erre a célra a tudósok szisztematikus szűrést végeztek a gyümölcslégy Drosophila melanogaster genomjának RNS interferencia (RNAi) technológia alkalmazásával. A rövid RNS-ek a génátiratok komplementer szakaszaihoz kötődnek, és megakadályozzák azok olvasását és felhasználását a fehérje előállításában. Az egyes gének bizonyos mértékig némíthatók.
Bár nincs nyilvánvalóan vastag vagy vékony gyümölcslegy, a zsírfajta testzsírtartalma 15-ször nagyobb lehet, mint a sovány példányoké. A kutatók mintegy 500 új jelöltet találtak szisztematikus keresésük során, amelynek csaknem egyharmadának funkciója még ismeretlen.
A fehérje hiánya a zsírvesztés és az égés megállítását eredményezi
"Teljesen meglepő volt, hogy azonosítottuk a COPI fehérje komplexet is, amely kulcsfontosságú szerepet játszik a sejt teljesen más, létfontosságú folyamatában, a fehérjék és a lipidek intracelluláris transzportjában" - magyarázza Mathias Beller fejlesztésbiológus, Göttingen. Még nem világos, hogy a COPI (Coat Protein Complex) kölcsönhatásba lép-e közvetlenül a lipidcseppekkel. "Eredményeink határozottan arra utalnak, hogy a COPI hatással lehet a lipidcseppek felületére és szabályozhatja fehérje összetételét."
Ha a tudósok kikapcsolták a legalább hét fehérjéből álló COPI komplexet, akkor különösen hiányzott a lipidcseppek fehérjetársulásának egyik szereplője, az ATGL (zsír-triglicerid-lipáz). Végzetes következményekkel jár a szervezetre nézve: Ha hiányzik az ATGL, a felesleges zsírtartalékokat nem lehet lebontani és energiaforrásként felhasználni. A kutatók modellje szerint a COPI egy eddig ismeretlen mechanizmus révén toborozhatta és aktiválhatta az ATGL-t, elősegítve ezzel a lipidcseppek felületéhez való kötődését.
Az új eredmények nem korlátozódnak a legyek elhízásának megismerésére. Mint a kutatók kiderítették, a COPI nyilvánvalóan nagyon hasonló funkcióval rendelkezik az egérsejtekben - és így valószínűleg az emberi sejtekben is. Úgy tűnik, hogy ez nemcsak a COPI-re vonatkozik, hanem más újonnan azonosított jelöltekre is. "Célunk most olyan molekulák megtalálása, amelyekkel kifejezetten beavatkozhatunk a COPI és az ATGL közötti kölcsönhatásba. Ezek új terápiás lehetőségeket tárhatnak fel az elhízás és a túlsúly kezelésére a jövőben" - mondja Beller.