Molecuul dat energieverbrandend bruin vet zijn identiteit geeft, zou kunnen leiden tot medicijnen tegen obesitas

Molecuul dat energieverbrandend bruin vet zijn identiteit geeft, zou kunnen leiden tot medicijnen tegen obesitas

Een eiwit dat voorkomt in bruin vet, maar niet typisch wit vet, is de sleutel tot het functioneren van de energieverbrandende bruine vetcellen

LA JOLLA—Terwijl de meeste vetcellen in het menselijk lichaam energie opslaan, heeft iedereen een kleine groep bruine vetcellen die het tegenovergestelde doen: energie verbranden en warmte genereren. Onderzoekers van Salk hebben nu ontdekt hoe het molecuul ERRγ dit 'gezondere' bruine vet zijn energieverslindende identiteit geeft, waardoor die cellen klaar zijn om je op te warmen als je de kou in stapt, en mogelijk een nieuw therapeutisch doelwit biedt voor ziekten die verband houden met obesitas. . Het papier verschijnt in Cell Reports in maart 13, 2018.

"Dit bevordert niet alleen ons begrip van hoe het lichaam reageert op verkoudheid, maar kan ook leiden tot nieuwe manieren om de hoeveelheid bruin vet in het lichaam te beheersen, wat verband houdt met obesitas, diabetes en leververvetting", zegt senior auteur. Ronald Evans, onderzoeker van het Howard Hughes Medical Institute en houder van Salk's March of Dimes Chair in Molecular and Developmental Biology.

Tot ongeveer tien jaar geleden dachten wetenschappers dat alleen baby's - die nog niet kunnen rillen om op te warmen - bruin vet in hun lichaam hadden. Studies hebben sindsdien aangetoond dat volwassenen ook bruin vet hebben, zij het op veel lagere niveaus, en dat mensen met een lagere body mass index (BMI) er meer van hebben. Op cellulair niveau zitten bruine vetcellen boordevol energieopwekkende mitochondriën, die de cellen hun bruine kleur geven.

In het nieuwe werk concentreerde de groep van Evans zich op oestrogeen-gerelateerd receptorgamma (ERRγ), een gen dat in hoge mate actief is in bruine vetcellen.

"We waren geïnteresseerd in wat bruin vet in stand houdt, zelfs als we niet de hele tijd aan kou worden blootgesteld", zegt Maryam Ahmadian, een Salk-onderzoeksmedewerker en eerste auteur van het nieuwe artikel.

Het team ontdekte dat bruine vetcellen de ERRγ gen (niet alleen als reactie op verkoudheid) en dat witte vetcellen het gen helemaal niet tot expressie brengen. En door muizen te bestuderen die het gen voor ERRγ missen (en daarom niet in staat zijn om het ERRy-molecuul te maken), merkte het team op dat alle bruine vetcellen in deze muizen op witte cellen leken. Bovendien waren de dieren niet in staat hun lichaamstemperatuur op peil te houden bij blootstelling aan koude temperaturen. Terwijl 80 procent van de normale muizen een temperatuurdaling aankan, ontbreekt het alle muizen ERRγ verdroeg de kou niet. Er was echter geen verschil in metabolisme of gewicht van de muizen. Samen onthullen de experimenten dat ERRγ is essentieel om bruin vet te helpen zijn identiteit en zijn vermogen om op kou te reageren te behouden.

Aangezien de ERRγ gen codeert voor een eiwit dat de celkern kan binnendringen en direct de expressie van andere genen kan regelen, onderzocht het team ook welke genen werden gemedieerd door ERRy in bruine vetcellen. Ze brachten een aantal genen aan het licht waarvan al bekend was dat ze belangrijk zijn in bruin vet, maar die niet specifiek waren gekoppeld aan ERRy in het verleden.

"We hebben de factoren blootgelegd die zowel betrokken zijn bij de bescherming tegen de kou als de identiteit van bruin vet ondersteunen", zegt Michael Downes, senior wetenschapper bij Salk en co-senior auteur van het artikel.

De groep plant toekomstige studies die kijken naar het effect van activeren ERRγ in witte vetcellen - waarvan ze vermoeden dat sommige witte vetten op bruin vet kunnen lijken en mogelijk kunnen helpen bij de behandeling van obesitas en diabetes. Ook willen ze onderzoeken of de rol van ERRγ in het bruine vet van mensen is hetzelfde als wat ze bij muizen hebben waargenomen.

Andere onderzoekers van het onderzoek waren Sihao Liu, Nasun Hah, Weiwei Fan, Eiji Yoshihara, C. Daniel De Magalhaes Filho, Sandra Jacinto, Ruth Yu en Annette Atkins van het Salk Institute; Shannon Reilly, Andrew Gomex en Alan Saltiel van de Universiteit van Californië in San Diego; Pooja Jha en Johan Auwerx van Ecole Polytechnique Federale de Lausanne; en Christopher Liddle van de Universiteit van Sydney.

Het werk en de betrokken onderzoekers werden ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health, het Howard Hughes Medical Institute, de Glenn Foundation for Medical Research, de Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, Ipsen/Biomeasure, California Institute for Regenerative Medicine, de Ellison Medical Foundation, een geschenk van Steven en Lisa Altman, de National Health and Medical Research Council van Australië, het UCSD Diabetes Research Center, de Chapman Foundation, de Velux Stiftung en de Zwitserse National Science Foundation.