Dešimtmečius mokslininkai manė, kad supranta vieną iš pagrindinių organizmo riebalų deginančių baltymų. Manoma, kad fermentas, žinomas kaip hormonams jautri lipazė arba HSL, daugiausia veikia kaip avarinis organizmo kuro jungiklis, padedantis išlaisvinti sukauptus riebalus, kai trūksta energijos.
Tačiau mokslininkai atskleidė kai ką netikėto. HSL veikė ne tik riebalų lašelių paviršiuje riebalų ląstelėse. Jis taip pat veikė giliai tų ląstelių branduolyje, kur saugoma DNR ir kontroliuojama svarbi genetinė veikla. Šis atradimas atskleidė visiškai kitokią baltymo, kurį mokslininkai tyrinėjo nuo septintojo dešimtmečio, pusę.
Išvados, paskelbtos m Ląstelių metabolizmaspadėjo išspręsti seniai įsisenėjusią nutukimo tyrimų paslaptį ir atvėrė naujas kryptis, kaip suprasti diabetą, širdies ligas ir kitus medžiagų apykaitos sutrikimus.
Riebalų ląstelės daro daug daugiau nei kaupia kalorijas
Riebalų ląstelės, dar vadinamos adipocitais, dažnai laikomos pasyviomis perteklinių kalorijų talpyklomis. Iš tikrųjų tai labai aktyvios ląstelės, padedančios reguliuoti visą organizmo energetinę sistemą.
Adipocitų viduje riebalai kaupiasi struktūrose, vadinamose lipidų lašeliais. Kai organizmui reikia kuro tarp valgymų arba nevalgius, hormonai, tokie kaip adrenalinas, skatina šios sukauptos energijos išsiskyrimą. HSL šiame procese atlieka pagrindinį vaidmenį skaidydamas trigliceridus į riebalų rūgštis, kurias kiti organai gali panaudoti kurui.
Mokslininkai ilgai manė, kad pašalinus HSL bus išvengta riebalų skaidymosi ir nutukimo. Keista, bet taip neatsitiko.
Tyrimai su pelėmis ir žmonėmis, turinčiais HSL geno mutacijų, parodė priešingą poveikį. Užuot kaupę papildomų riebalų, jiems išsivystė lipodistrofija – reta būklė, kai organizmas praranda sveiką riebalinį audinį.
Šis prieštaravimas daugelį metų glumino tyrinėtojus.
Nutukimas ir pavojingas riebalų netekimas turi panašių problemų
Nors nutukimas ir lipodistrofija atrodo visiškai skirtingi, jie gali sukelti daug tų pačių sveikatos komplikacijų.
Esant nutukimui, riebalinis audinys padidėja ir sutrinka. Sergant lipodistrofija, organizmui trūksta pakankamai tinkamai funkcionuojančio riebalinio audinio. Abiem atvejais adipocitai nesugeba normaliai reguliuoti energijos, o tai gali prisidėti prie atsparumo insulinui, 2 tipo diabeto, suriebėjusių kepenų ligų, uždegimų ir širdies ir kraujagyslių problemų.
Šis sutapimas rodo, kad sveikas riebalinis audinys yra ne tik riebalų kiekis organizme. Riebalų ląstelių kokybė ir funkcija gali būti ne mažiau svarbios.
Tulūzos universiteto Širdies ir kraujagyslių bei medžiagų apykaitos ligų instituto (I2MC) mokslininkai norėjo suprasti, kodėl dėl HSL praradimo riebalinis audinys suyra, o ne kaupiasi. Tai, ką jie rado, pakeitė mokslinį riebalų apykaitos vaizdą.
Mokslininkai atranda HSL ląstelės branduolyje
Dominique'o Langino vadovaujama tyrimų grupė išsiaiškino, kad HSL yra netikėtoje adipocitų vietoje: branduolyje.
Branduolys veikia kaip ląstelės valdymo centras. Jame yra DNR ir jis reguliuoja, kurie genai yra įjungiami arba išjungiami. Branduolyje esantys baltymai dažnai padeda kontroliuoti ląstelių augimą, remontą, medžiagų apykaitą ir bendravimą.
„Adipocitų branduolyje HSL gali jungtis su daugeliu kitų baltymų ir dalyvauti programoje, kuri palaiko optimalų riebalinio audinio kiekį ir palaiko adipocitus „sveikus“, – aiškino tyrimo bendraautorius Jérémy Dufau.
Mokslininkai nustatė, kad branduolinis HSL padeda reguliuoti svarbias ląstelių sistemas, įskaitant mitochondrijų aktyvumą ir tarpląstelinę matricą, kuri suteikia struktūrinę paramą audiniams.
Mitochondrijos dažnai vadinamos ląstelių jėgainėmis, nes jos generuoja energiją. Tarpląstelinė matrica padeda išlaikyti audinių formą ir vientisumą. Abiejų sistemų problemos buvo susijusios su nutukimu, uždegimu ir medžiagų apykaitos ligomis.
Baltymai su dviem labai skirtingais darbais
Tyrimas parodė, kad HSL elgiasi skirtingai, priklausomai nuo to, kur jis yra ląstelės viduje.
Lipidų lašeliuose HSL veikia kaip fermentas, padedantis išlaisvinti sukauptus riebalus nevalgius ar mankštinantis. Tačiau atrodo, kad branduolyje jis veikia labiau kaip reguliatorius, padedantis išlaikyti sveiką riebalinį audinį.
Tyrėjai taip pat išsiaiškino, kad HSL kiekis branduolyje keičiasi reaguodamas į organizmo metabolinę būseną.
Pasninko metu adrenalinas suaktyvina HSL ir išstumia jį iš branduolio, todėl gali padėti mobilizuoti riebalų atsargas. Nutukusių pelių, maitinamų riebia dieta, branduolinio HSL lygis padidėjo.
Atrodo, kad baltymų judėjimą kontroliuoja signalizacijos keliai, apimantys TGF-β ir SMAD3, molekules, kurios jau žinomos, turinčios įtakos uždegimui, audinių remodeliavimui ir medžiagų apykaitos ligoms.
Mokslininkai taip pat rado įrodymų, kad branduolinė HSL sąveikauja su baltymais, susijusiais su genų ekspresija ir RNR apdorojimu, o tai rodo, kad tai gali tiesiogiai paveikti riebalų ląstelių funkcionavimą genetiniu lygmeniu.
Kodėl atradimas yra svarbus
Išvados padėjo paaiškinti, kodėl visiškas HSL trūkumas sukelia lipodistrofiją, o ne nutukimą. Jei branduolyje nėra HSL, riebalų ląstelės gali prarasti gebėjimą išlikti sveikos ir tinkamai palaikyti riebalinį audinį.
„HSL nuo septintojo dešimtmečio buvo žinomas kaip riebalus mobilizuojantis fermentas. Tačiau dabar žinome, kad jis taip pat atlieka esminį vaidmenį adipocitų branduolyje, kur padeda išlaikyti sveiką riebalinį audinį”, – sakė Langinas.
Šis atradimas taip pat gali padėti mokslininkams geriau suprasti, kodėl kai kurie nutukimo gydymo būdai sėkmingi, o kiti nesėkmingi. Daugelis dabartinių gydymo būdų daugiausia skirti sumažinti riebalų masę. Tačiau tyrimas rodo, kad sveiko riebalinio audinio funkcijos išsaugojimas gali būti vienodai svarbus.
Mokslininkai vis labiau pripažįsta, kad riebalinis audinys veikia kaip sudėtingas endokrininis organas, kuris per hormonus ir signalines molekules bendrauja su smegenimis, kepenimis, raumenimis ir imunine sistema. Disfunkcinis riebalinis audinys gali sutrikdyti kūną daug daugiau nei vien tik svorio padidėjimas.
Nutukimas tebėra pasaulinis sveikatos iššūkis
Tyrimas atliktas, nes nutukimo lygis ir toliau auga visame pasaulyje. Pasauliniais skaičiavimais, milijardai žmonių šiuo metu turi antsvorio arba nutukę, todėl didėja diabeto, širdies ligų, insulto, miego apnėjos ir kai kurių vėžio formų rizika.
Tyrėjai tikisi, kad supratimas, kaip baltymai, tokie kaip HSL, reguliuoja riebalų ląstelių sveikatą, galiausiai gali paskatinti tikslingesnes medžiagų apykaitos ligų gydymo priemones.
Užuot tiesiog bandę pašalinti riebalus, ateityje gydymas gali būti skirtas normaliai adipocitų funkcijai atkurti ir apsaugoti biologines sistemas, kurios pirmiausia palaiko riebalinį audinį sveiką.
Nuoroda į informacijos šaltinį
