Az őseinket megmentő éhezésellenes trükk alapozhatja az elhízás járványát

Egy új tanulmány szerint egy molekuláris "trükk", amely megakadályozta ősi őseink éhezését, hozzájárulhat az elhízás járványához.

éhezés

Az éhezési időkben a kutatók szerint az állatok nagyobb valószínűséggel maradtak életben, ha felhalmozni és kinyújtani tudták tárolt energiájukat. Még akkor is, ha egy állat ritka lakomát biztosított, az evolúció elmosolyodott a felesleges üzemanyag zsírként történő tárolásán, tekintettel az éhezéshez való gyors visszatérés valószínűségére.

"Felfedeztünk egy olyan éhezésgátló mechanizmust, amely átokká vált a rengeteg időszakban, mert úgy látja, hogy a túlevés okozta sejtes stressz hasonló az éhezés által okozott stresszhez - és fékezi a zsírégetés képességét" - mondja a vezető tanulmány szerzője Ann Marie Schmidt, MD, a Dr. Iven fiatal endokrinológiai professzor a NYU Orvostudományi Karán.

A július 16-án online közzétett Cell Reports c. Tanulmányban kiderül, hogy a RAGE nevű fehérje természetes funkciója a zsírsejtek felszínén a tárolt zsír lebontásának megállítása a stressz hatására. Az American Heart Association (AHA) szerint létezése részben magyarázhatja, hogy az amerikai felnőttek 70 százaléka miért túlsúlyos vagy elhízott. 2017 márciusában az AHA pályázatot hirdetett, hogy segítsen a kutatóknak megtalálni a megfoghatatlan "metabolikus féket".

Az AHA-finanszírozás egy 2016-os tanulmány után következett, amely szerint az amerikai legnagyobb vesztes versenyzői a show vége után visszaszerezték a leadott fontokat. Miért állt meg az anyagcseréjük a fogyással szemben, mintha testük hajlított lenne, ha visszatérnének az elhízáshoz?

Fék a zsírégetésen

A szerzők szerint az evolúció leghatékonyabb módja az éhezés elleni mechanizmus létrehozásának az ősi rendszerekből származott, amelyek segítettek az állatoknak táplálékot felhasználni a sejtek energiájához és felépülni a sérülésektől. Ezen elsődleges mechanizmusokba is bekötötte az adrenalin-hormont, amely jelzi a zsír energiává történő átalakulását, amikor az állatok elmenekülnek a ragadozók elől, vagy testhővé, ha kihűlnek.

Ez a konvergencia - ugyanazon jelátviteli fehérjék révén - azt jelenti, hogy a RAGE blokkolhatja a "zsírégetést", amelyre szükség van, ha éhen halunk, megfagyunk, megsérülünk, pánikba esünk, vagy ironikusan túlzunk.

Az új tanulmány és az emberi szövetekben másutt végzett kísérletek szerint a RAGE-t a fejlett glikációs végtermékek (AGE) kapcsolják be, amelyek akkor keletkeznek, amikor a vércukor fehérjékkel vagy zsírokkal kombinálódik - leggyakrabban idősödő, cukorbeteg és elhízott betegeknél. Más molekulák is aktiválják a RAGE-t, például azok, amelyek felszabadulnak, amikor a sejtek elpusztulnak, és tartalmukat intracelluláris terekbe öntik a stressz hatására.

Schmidt szerint egy zavaró lehetőség az, hogy sok fehérje és zsír aktiválta a "RAGE break" -et, amikor vetemednek és felhalmozódnak (mint mérgező oligomerek) azokban az emberekben, akik többet esznek, mint őseik.

A jelenlegi tanulmány megállapította, hogy a zsírsejtekből a RAGE eltávolítása három hónapig tartó zsírtartalmú táplálkozás során az egerek akár 75% -kal kevesebb súlyt is hízott, annak ellenére, hogy egyenlő mennyiségű ételt fogyasztottak és fizikai aktivitást mutattak, mint azoknál az egereknél, amelyeknél a RAGE fék volt bekapcsolva. A RAGE hiányos zsírszövet normál egerekbe történő átültetése szintén csökkentette a súlygyarapodást, mivel magas zsírtartalmú étrendet fogyasztottak velük.

Mindkét kísérletsorozatban a RAGE zsírsejtekből való törlése felszabadította az energiafogyasztást korlátozó fékezési mechanizmusokat. Miután felszabadult, az energiafelhasználás nőtt, hozzájárulva a zsíros étrenddel csökkent egerek testtömeg-növekedéséhez.

Az új tanulmány kiegészíti a csapat azon kísérleti vegyületek felfedezését, amelyek a RAGE "farkához" kötődnek. Innentől megakadályozzák a RAGE-t, hogy visszautasítsa az protein-kináz A hatását, amely kulcsfontosságú szereplő abban a láncreakcióban, amelynek végén az UCP1 nevű fehérje a testet hővé változtatja.

A kutatócsoport azt tervezi - miután optimalizálták ezen "RAGE-gátlók" kialakítását - annak megvizsgálására, hogy a szerek képesek-e visszatartani a bariatrikus műtéteket és az orvosi fogyókúrán átesett betegeket a fogyás visszanyerésében.

Fontos, hogy a RAGE sokkal aktívabb az anyagcsere stressz alatt (pl. Éhezés vagy túlevés), mint a mindennapi funkcióknál, ami azt sugallja, hogy a gyógyszerekkel biztonságosan meg lehet avatkozni - mondják a szerzők.

"Mivel a RAGE az immunrendszerből fejlődött ki, blokkolása csökkentheti a gyulladásos jeleket is, amelyek hozzájárulnak a cukorbetegséget ösztönző inzulinrezisztenciához" - mondja Schmidt. "Ezenkívül az ilyen kezelések csökkenthetik az egész rendszerre kiterjedő gyulladást, amely az érelmeszesedés, a rák és az Alzheimer-kór kockázatához kapcsolódik."

Schmidt mellett a Diabetes Research Program, az Endokrinológiai, Diabétesz és Metabolizmus Osztály, NYU Orvostudományi Kar Orvostudományi Tanszékének tanulmány szerzői voltak először Carmen Hurtado del Pozo és Henry Ruiz, Lakshmi Arivazhagan, Juan Francisco Aranda, Cynthia Shim, Peter Daya, Julia Derk, Michael MacLean, Meilun He, Laura Frye és Ravichandran Ramasamy.

A tanulmány szerzői szintén Randall Friedline, Hye Lim Noh és Jason Kim voltak, a Massachusettsi Egyetem Orvostudományi Karának Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Programjának és az Endokrinológiai, Metabolizmus és Diabétesz Osztálynak; valamint Richard Friedman a Herbert Irving Átfogó Rákközpontból és az Orvostudományi Informatikai Tanszékről, a Columbia Egyetem Orvosok és Sebészek Főiskoláján.

Ezt a munkát az Egyesült Államok Közegészségügyi Szolgálata támogatta: 1R01DK109675, 1PO1HL131481, 5T32HL098129-10 és 1F31AG054129-01; és az American Diabetes Association által nyújtott 1-15-MI-14. A munkát részben a NYU Diabetes Kutatási Programjának kutatási alapjai és a Kísérleti Patológiai Kutatólaboratórium Rákközpont támogatási támogatása (P30CA016087) is finanszírozta. További finanszírozást kapott az UMass Nemzeti Egér Metabolikus Fenotipizáló Központja, amelyet a Nemzeti Egészségügyi Intézet 2U2C-DK093000 támogatása finanszíroz.