Éhezés a zsírpárnák ellenére Max Planck Society
A legyek két kulcsmechanizmus révén mozgósítják a zsírtartalékokat
Max Planck kutatói a zsíros legyekből szereztek fontos ismereteket a lipidanyagcseréről. Azzal a kérdéssel foglalkoztak, hogy hány és milyen mechanizmus vesz részt az energiaháztartás ezen elemi funkciójában. A Drosophila gyümölcslégy mutánsaival végzett kísérleteik során felfedezték, hogy két kulcsfontosságú biokémiai mechanizmus vezérli a testben a zsírtartalékok tárolását és különösen mozgósítását. (PLoS Biology, 2007. május 7.)
Zsírcseppek (piros) felhalmozódása azoknak a legyeknek a tároló zsírszövetében, amelyek zsírmobilizációja blokkolt (jobbra) a normál legyekéhez képest (balra).
A zsírtartalékok tárolása és mozgósítása érdekében különféle mechanizmusok működnek egyensúlyban az egészséges szervezetben. Ha ezt zavarják, annak súlyos következményei vannak, mivel a göttingeni Max Planck Biofizikai Kémiai Intézet kutatói megfigyelhették gyümölcslégy kísérleteik során. Két mechanizmust inaktiváltak az állatokban, külön-külön vagy együtt. Kiderült, hogy a kettős rendellenesség nemcsak rendkívül elhízza az embereket, hanem a test képességét is elérheti, hogy szükség esetén hozzáférjen az energiatartalékokhoz. A gyümölcslegyek kettős mutációval négyszer annyi zsírt raktak fel, mint a közönséges fajtársak. Mindazonáltal ezek a kövér bumm gyorsabban éhen halt, mint a normál legyek, étrend nélkül. Azok a példányok, amelyekben csak a két mechanizmus egyikét deaktiválták, szintén a szokásosnál nagyobb zsírtartalmúak voltak, de az éhség időszakában - bár csak korlátozott mértékben - képesek voltak visszafogni erőforrásaikat. Végül is: elég volt a túléléshez.
A felosztás a tárolt zsírt ismét elérhetővé teszi a test számára. Ez a mozgósítás az állati szervezetek egyik legfontosabb túlélési stratégiája. Végül is a zsír a fő energia-tartalékuk. De a nagy mennyiségű testzsír önmagában nem garantálja az éhínségben való túlélést, hozzáférnie kell a zsírraktárakhoz is. És pontosan ez a képesség az, hogy a göttingeni laboratóriumban a tesztlégyek egy részének már nem volt, vagy csak korlátozott mértékben. Bizonyos mechanizmusokat, amelyekről ismert, hogy fontosak a lipidanyagcsere szempontjából, kikapcsolták bennük. Az első genetikai hiba a Brummer-lipázt érintette. A kutatók beépítették az AKH hormon receptorának második hibáját, amely aktiválja a zsírszövet zsírtartalékainak mobilizálására szolgáló jelátviteli utat.
Amint azt a Drosophila mutánsokkal végzett kísérletek megmutatták, Kühnlein és munkatársai jó úton haladtak a zsírmobilizáció központi kulcsainak felkutatásában. A gyümölcslegyek, amelyeknek az AKH-hormon receptorát kikapcsolták, több zsírt raktak be, mint a normális rokonok, de sokáig túlélték a nulla étrendet. "A zsír mozgósítására való képességük csak korlátozott volt" - mondja Kühnlein. Ugyanez vonatkozik azokra a mutánsokra, amelyekben a Brummer-gént eliminálták. Ők is jelentősen zsírossá váltak, de csak hosszas ételfogyasztás után haltak éhen. Azok a minták, amelyekben a Brummer és az AKH receptor mindkét génjét ki volt kapcsolva, rosszabbul járt. Ezek a kettős mutánsok négyszer olyan kövérek lettek, mint a normális rokonok, bár rövid éhezési időszakokat sem éltek túl. "Egyáltalán nem jutottak hozzá zsírtartalékaikhoz" - írja le megfigyelését a göttingeni légykutató. Számára a következtetés egyértelmű: "A Drosophilában csak két zsírmobilizációs mechanizmus létezik. Mert ha mindkét mechanizmust kikapcsolják, és a legyek minden testzsír ellenére és táplálék nélkül nagyon rövid idő alatt elpusztulnak, akkor nem lehet harmadik út a Zsírtárolás következik. "
A kicsi gyümölcslégy nagyon alkalmas modell az emberek számára. Legalábbis ami a zsíranyagcserét illeti. Azt azonban még tisztázni kell, hogy az emberben csak két mechanizmus egyensúlyozza-e a testzsír tárolását és mozgósítását. "Az emberekben nagyon hasonló receptorok vannak, mint az AKH receptorai, amelyek szintén szerepet játszanak a lipid anyagcserében" - mutat rá Kühnlein. "Ez korántsem bizonyítja, hogy az emberek és a legyek lipidanyagcseréjének szabályozása azonos. De legalább nagyon észrevehető."