Molekül, das dem energieverbrennenden braunen Fett seine Identität verleiht, könnte zu Medikamenten gegen Fettleibigkeit führen

Molekül, das dem energieverbrennenden braunen Fett seine Identität verleiht, könnte zu Medikamenten gegen Fettleibigkeit führen

Ein Protein, das im braunen Fett, aber nicht im typischen weißen Fett, vorkommt, ist für die Funktion der energieverbrennenden braunen Fettzellen von entscheidender Bedeutung

LA JOLLA – Während die meisten Fettzellen im menschlichen Körper Energie speichern, verfügt jeder über eine kleine Untergruppe brauner Fettzellen, die das Gegenteil bewirken – Energie verbrennen und Wärme erzeugen. Jetzt haben Salk-Forscher herausgefunden, wie das Molekül ERRγ diesem „gesünderen“ braunen Fett seine Energie verbrauchende Identität verleiht, indem es diese Zellen bereit macht, Sie aufzuwärmen, wenn Sie in die Kälte treten, und möglicherweise ein neues therapeutisches Ziel für Krankheiten bietet, die mit Fettleibigkeit zusammenhängen . Das Papier erscheint in Cell Reports im März 13, 2018.

„Dies verbessert nicht nur unser Verständnis darüber, wie der Körper auf Kälte reagiert, sondern könnte auch zu neuen Möglichkeiten führen, die Menge an braunem Fett im Körper zu kontrollieren, das mit Fettleibigkeit, Diabetes und Fettlebererkrankungen in Zusammenhang steht“, sagt der leitende Autor Ronald Evans, Forscher am Howard Hughes Medical Institute und Inhaber des March of Dimes-Lehrstuhls von Salk für Molekular- und Entwicklungsbiologie.

Bis vor etwa einem Jahrzehnt dachten Wissenschaftler, dass nur Babys – die noch nicht zittern können, um sich aufzuwärmen – braunes Fett in ihrem Körper hätten. Studien haben inzwischen gezeigt, dass auch Erwachsene über braunes Fett verfügen, wenn auch in viel geringeren Mengen, und dass Menschen mit einem niedrigeren Body-Mass-Index (BMI) tendenziell mehr davon haben. Auf zellulärer Ebene sind braune Fettzellen vollgestopft mit energieerzeugenden Mitochondrien, die den Zellen ihre braune Farbe verleihen.

In der neuen Arbeit konzentrierte sich Evans‘ Gruppe auf den Östrogen-bezogenen Gamma-Rezeptor (FEHLER), ein Gen, das in braunen Fettzellen in hohem Maße aktiv ist.

„Uns interessierte, was braunes Fett erhält, auch wenn wir nicht ständig der Kälte ausgesetzt sind“, sagt Maryam Ahmadian, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Salk und Erstautorin der neuen Arbeit.

Das Team fand heraus, dass braune Fettzellen das exprimieren FEHLER Gen ständig (nicht nur als Reaktion auf Kälte) und dass weiße Fettzellen das Gen überhaupt nicht exprimieren. Und durch die Untersuchung von Mäusen, denen das Gen für ERRγ fehlte (und die daher nicht in der Lage waren, das ERRy-Molekül herzustellen), beobachtete das Team, dass bei diesen Mäusen alle braunen Fettzellen weißen Zellen ähnelten. Darüber hinaus waren die Tiere nicht in der Lage, ihre Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, wenn sie kalten Temperaturen ausgesetzt waren. Während 80 Prozent der normalen Mäuse in der Lage sind, einen Temperaturabfall zu verkraften, ist dies bei allen Mäusen nicht der Fall FEHLER hat die Kälte nicht vertragen. Es gab jedoch keinen Unterschied im Stoffwechsel oder Gewicht der Mäuse. Zusammengenommen zeigen die Experimente das FEHLER ist der Schlüssel dazu, dass braunes Fett seine Identität und seine Fähigkeit, auf Kälte zu reagieren, behält.

Da der FEHLER Da das Gen für ein Protein kodiert, das in den Zellkern gelangen und die Expression anderer Gene direkt steuern kann, untersuchte das Team auch, welche Gene durch ERRγ in braunen Fettzellen vermittelt werden. Sie identifizierten eine Reihe von Genen, von denen bereits bekannt war, dass sie für braunes Fett wichtig sind, mit denen jedoch kein spezifischer Zusammenhang hergestellt wurde ERRγ in die Vergangenheit.

„Wir haben die Faktoren aufgedeckt, die sowohl am Schutz vor Kälte beteiligt sind als auch die Identität von braunem Fett untermauern“, sagt Michael Downes, leitender Wissenschaftler bei Salk und Co-leitender Autor der Studie.

Die Gruppe plant zukünftige Studien, die sich mit der Wirkung der Aktivierung befassen FEHLER in weißen Fettzellen – von denen sie vermuten, dass sie etwas weißes Fett braunem Fett ähneln lassen und möglicherweise bei der Behandlung von Fettleibigkeit und Diabetes helfen könnten. Sie wollen auch untersuchen, ob die Rolle von FEHLER im braunen Fett des Menschen ist das Gleiche, was sie bei Mäusen beobachtet haben.

Weitere Forscher an der Studie waren Sihao Liu, Nasun Hah, Weiwei Fan, Eiji Yoshihara, C. Daniel De Magalhaes Filho, Sandra Jacinto, Ruth Yu und Annette Atkins vom Salk Institute; Shannon Reilly, Andrew Gomex und Alan Saltiel von der University of California San Diego; Pooja Jha und Johan Auwerx von der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne; und Christopher Liddle von der University of Sydney.

Die Arbeit und die beteiligten Forscher wurden durch Zuschüsse der National Institutes of Health, des Howard Hughes Medical Institute, der Glenn Foundation for Medical Research, des Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, Ipsen/Biomeasure, California Institute for Regenerative unterstützt Medicine, The Ellison Medical Foundation, eine Schenkung von Steven und Lisa Altman, dem National Health and Medical Research Council of Australia, dem UCSD Diabetes Research Center, der Chapman Foundation, der Velux Stiftung und dem Schweizerischen Nationalfonds.