Beżowe komórki tłuszczowe mogą pomóc w walce z otyłością

Naukowcy z Dana-Farber Cancer Institute wyizolowali nowy typ komórki tłuszczowej spalającej energię, która rośnie w zapasach białego tłuszczu u dorosłych. Uważają, że komórki te mogą być podstawą nowych, skutecznych metod leczenia otyłości.

U dorosłych te tak zwane beżowe komórki tłuszczowe znajdują się w pobliżu obojczyka i wzdłuż kręgosłupa w skupiskach wielkości ziarnka grochu rozrzuconych pod skórą. Ponieważ ten rodzaj tłuszczu spala kalorie — zamiast je magazynować, jak robią to białe komórki tłuszczowe — może pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia otyłości i cukrzycy, zgodnie z opinią kierownika badań, dr Bruce’a Spiegelmana i współpracowników.

Dr Spiegelman jest głównym autorem artykułu opublikowanego w czasopiśmie Cell.

Badanie wykazało, że tłuszcz beżowy różni się genetycznie od „tłuszczu brunatnego”, który również spala kalorie, aby wytworzyć ciepło. Tłuszcz brunatny występuje u młodych ssaków i niemowląt, gdzie chroni je przed zimnem. Natomiast tłuszcz biały magazynuje kalorie, a jego zbyt duża ilość przyczynia się do otyłości.

Możliwość występowania tego trzeciego rodzaju tłuszczu (oprócz białego i brązowego) przewidział dr Spiegelman w 2008 r., ale zespół Dana-Farber Cancer Institute jako pierwszy wyizolował te komórki i określił ich unikalny profil genetyczny. W nowym artykule dr Spiegelman i współpracownicy donoszą, że beżowe komórki tłuszczowe są specyficznym celem hormonu irisin, który jest wyrażany przez komórki mięśniowe podczas ćwiczeń.

W 2009 roku trzy grupy badawcze poinformowały o odkryciu zapasów brunatnej tkanki tłuszczowej u dorosłych ludzi, ale najnowsze prace Spiegelmana, oparte na profilu genetycznym komórek, identyfikują je jako tłuszcz beżowy.

Nawet w niewielkich ilościach tłuszcz brunatny i beżowy może pomóc spalić dużo kalorii.

Brunatny tłuszcz wytwarza ciepło za pośrednictwem mitochondrialnego białka rozprzęgającego UCP1, chroniąc organizm przed hipotermią i otyłością. Ostatnie dowody sugerują, że istnieją dwa odrębne rodzaje brunatnego tłuszczu: klasyczny brunatny tłuszcz, pochodzący z linii komórkowej myf-5, oraz komórki UCP1-pozytywne, które powstają w białym tłuszczu z linii nie-myf-5. Naukowcy z Dana-Farber Cancer Institute wyizolowali beżowe komórki z białego tłuszczu depozytowego myszy. Beżowe komórki tłuszczowe przypominają białe komórki tłuszczowe, ponieważ mają niezwykle niską podstawową ekspresję UCP1, ale podobnie jak klasyczny brunatny tłuszcz, reagują na cykliczną stymulację AMP wysoką ekspresją UCP1 i zwiększonym oddychaniem. Wzór ekspresji genów beżowych komórek jest inny niż w przypadku białego lub brunatnego tłuszczu, a te komórki preferencyjnie reagują na polipeptydowy hormon irisin. Naukowcy dostarczyli przekonujących dowodów na to, że wcześniej zidentyfikowane brunatne depozyty tłuszczu w dorosłym ciele człowieka składają się z beżowych adipocytów.

„Potencjał terapeutyczny obu tych typów komórek tłuszczowych jest oczywisty” – piszą autorzy w Cell – „ponieważ wykazano, że manipulacja genetyczna komórkami myszy w celu produkcji większej ilości tłuszczu brunatnego lub beżowego skutecznie zwalcza otyłość i cukrzycę”.

Naukowcy już szukają sposobów na wykorzystanie brunatnej tkanki tłuszczowej z korzyścią dla człowieka.

Zarówno brązowe, jak i beżowe komórki tłuszczowe zawierają organelle spalające energię, zwane mitochondriami, które zawierają żelazo, nadając tym tkankom ich brązowe i beżowe kolory. Główną różnicą jest to, że brązowe komórki tłuszczowe wyrażają wysoki poziom UCP1, białka potrzebnego mitochondriom do spalania kalorii i wytwarzania ciepła, podczas gdy beżowe komórki mają zwykle niski podstawowy poziom UCP1. Jednak beżowe komórki mogą zwiększyć produkcję UCP1 w odpowiedzi na zimno lub niektóre hormony, takie jak iryzyna, co pozwala tłuszczowi beżowemu spalać kalorie prawie tak wydajnie, jak tłuszcz brunatny.

Dr Spiegelman dokonał szeregu odkryć dotyczących różnych typów komórek tłuszczowych. Odkrył, że brązowe komórki tłuszczowe pochodzą z komórek macierzystych, które dają początek komórkom mięśniowym. Beżowe komórki tłuszczowe z kolei pochodzą z białego tłuszczu z prekursorów beżowych komórek.

Na początku tego roku Spiegelman ogłosił odkrycie hormonu o nazwie irisin, który jest produkowany przez komórki mięśniowe podczas ćwiczeń i przekształca biały tłuszcz w brązowy. W nowym artykule w Cell Spiegelman informuje, że irisin specyficznie stymuluje biały tłuszcz do produkcji tłuszczu beżowego. Dana-Farber Cancer Institute udzielił licencji na oba odkrycia firmie biotechnologicznej Spiegelmana, Ember Therapeutics, która planuje opracować irisin jako lek na otyłość i cukrzycę.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]