Mitokondriumok funkcióvesztése súlyos elhízásban

Az elhízottak száma 1975 óta csaknem megháromszorozódott, ami világméretű járványhoz vezetett. Míg az olyan életmódbeli tényezők, mint az étrend és a testmozgás szerepet játszanak az elhízás kialakulásában és progressziójában, a tudósok felfedezték, hogy az elhízás belső anyagcsere-rendellenességekkel is összefügg.

A Kaliforniai Egyetem San Diego Orvostudományi Karának kutatói most új megvilágításba helyezték azt, hogy az elhízás hogyan hat mitokondriumainkra, sejtjeink rendkívül fontos energiatermelő struktúráira.

A Nature Metabolism című folyóiratban megjelent tanulmányban a kutatók azt találták, hogy amikor az egereket magas zsírtartalmú étrenddel etették, a zsírsejtjeikben lévő mitokondriumok kisebb, csökkent zsírégető képességű mitokondriumokra bomlottak. Továbbá felfedezték, hogy ezt a folyamatot egyetlen gén irányítja. Ennek a génnek az egerekből való „törlésével” meg tudták védeni őket a túlsúlytól, még akkor is, ha ugyanazt a magas zsírtartalmú étrendet fogyasztották, mint a többi egér.

„A túlevésből eredő kalóriaterhelés súlygyarapodáshoz vezethet, és egy anyagcsere-kaszkádot is beindít, amely csökkenti az energiaégetést, ezzel tovább fokozva az elhízást” – mondta Alan Saltiel, Ph.D., az UC San Diego School of Medicine Orvostudományi Tanszékének professzora. „Az általunk azonosított gén kritikus része az egészséges testsúlyból az elhízásba való átmenetnek.„

Az elhízás, amely az Egyesült Államokban a felnőttek több mint 40%-át érinti, akkor fordul elő, amikor a szervezet túl sok zsírt halmoz fel, amely elsősorban a zsírszövetben raktározódik. A zsírszövet általában fontos mechanikai előnyökkel jár a létfontosságú szervek kipárnázásával és a szigeteléssel. Fontos metabolikus funkciói is vannak, például hormonokat és más sejtjelátviteli molekulákat szabadít fel, amelyek arra utasítják a többi szövetet, hogy égessenek vagy tároljanak energiát.

Kalória-egyensúlyhiány esetén, mint például az elhízás, a zsírsejtek energiát égető képessége tönkremegy, ez az egyik oka annak, hogy az elhízott emberek nehezen tudnak lefogyni. Az elhízással kapcsolatos legnagyobb rejtélyek közé tartozik, hogyan kezdődnek ezek az anyagcsere-rendellenességek.

A kérdés megválaszolásához a kutatók az egereket magas zsírtartalmú étrenddel etették, és megmérték ennek az étrendnek a zsírsejtjeik mitokondriumaira gyakorolt hatását, a sejten belüli struktúrákra, amelyek elősegítik a zsírégetést. Nem mindennapi jelenséget fedeztek fel. A magas zsírtartalmú étrend fogyasztása következtében az egerek zsírszövetének egyes részein a mitokondriumok feldarabolódnak, és sok kisebb, hatástalan mitokondriumra bomlottak, amelyek kevesebb zsírt égettek el.

Amellett, hogy felfedezték ezt a metabolikus hatást, azt is felfedezték, hogy ezt egyetlen molekula, az úgynevezett RaIA aktivitása vezérli. A RaIA-nak számos funkciója van, beleértve a mitokondriumok lebontását, amikor azok meghibásodnak. Az új kutatás azt sugallja, hogy ha ez a molekula túl aktív, akkor megzavarja a mitokondriumok normális működését, és kiváltja az elhízással kapcsolatos anyagcsere-problémákat.

„Lényegében úgy tűnik, hogy a RaIA krónikus aktiválása kritikus szerepet játszik az elhízott zsírszövet energiafelhasználásának visszaszorításában” – mondta Saltiel. „A mechanizmus megértésével egy lépéssel közelebb kerültünk a célzott terápiák kifejlesztéséhez, amelyek a zsírégetés fokozásával kezelhetik a súlygyarapodást és a kapcsolódó anyagcserezavarokat.„

A RaIA-val kapcsolatos gén törlésével a kutatók meg tudták védeni az egereket az étrend által kiváltott súlygyarapodás ellen. Mélyebbre ásva a játék biokémiáját, a kutatók azt találták, hogy az egerekben a RaIA által érintett fehérjék némelyike hasonló az emberi fehérjékhez, amelyek az elhízással és az inzulinrezisztenciával kapcsolatosak, ami arra utal, hogy hasonló mechanizmusok vezethetik az emberi elhízást.

„Az általunk felfedezett alapvető biológia és a valós klinikai eredmények közvetlen összehasonlítása megerősíti az eredmények relevanciáját az emberekre nézve, és azt sugallja, hogy segíthetünk az elhízás kezelésében vagy megelőzésében, ha a RaIA útvonalat célozzuk meg új terápiákkal” – mondta Saltiel. „Még csak most kezdjük megérteni ennek a betegségnek az összetett anyagcseréjét, de a jövőbeni lehetőségek izgalmasak.„

Forrás:

https://medicalxpress.com/…/2024-01-obesity-dismantles…