С неочаквани открития за протеин, който е силно изразен в мастната тъкан, учените от Scripps Research отвориха вратата за нови критични разбирания за затлъстяването и метаболизма. Тяхното откритие, което се появява на 20 ноември в списание Nature, може да доведе до нови подходи за справяне със затлъстяването и потенциално много други заболявания.

наскоро

Сигнализиращият протеин, известен като PGRMC2, не е бил широко изследван в миналото. Съкратено от „мембранен компонент 2 на прогестероновия рецептор“, той е открит в матката, черния дроб и няколко области на тялото. Но лабораторията на д-р Енрике Саез видя, че тя е най-богата на мастна тъкан - особено в кафява мазнина, която превръща храната в топлина, за да поддържа телесната температура - и се заинтересува от нейната функция там.

Важна роля: пътеводител на heme

Екипът се основава на неотдавнашното си откритие, че PGRMC2 се свързва и освобождава основна молекула, наречена хем. Наскоро в светлината на прожекторите за ролята си в осигуряването на вкус на растителния Impossible Burger, хемът има много по-значима роля в организма. Молекулата, съдържаща желязо, пътува в клетките, за да позволи жизненоважни жизнени процеси като клетъчно дишане, клетъчна пролиферация, клетъчна смърт и циркадни ритми.

Използвайки биохимични техники и усъвършенствани анализи в клетките, Saez и неговият екип установяват, че PGRMC2 е "шаперон" на хема, капсулиращ молекулата и транспортиращ я от клетъчните митохондрии, където се създава хем, до ядрото, където помага за извършването на важни функции. Без защитен шаперон, хемът ще реагира с и ще унищожи всичко по пътя си.

Значението на Хем за много клетъчни процеси е известно отдавна. Но също така знаехме, че хемът е токсичен за клетъчните материали около него и ще се нуждае от някакъв начин на пренасяне. Досега имаше много хипотези, но протеините, които хемират в трафика, не бяха идентифицирани. "

Енрике Саес, доцент, Катедра по молекулярна медицина, Изследователския институт на Скрипс

Иновативен подход за затлъстяване?

Чрез проучвания, включващи мишки, учените установяват PGRMC2 като първия вътреклетъчен хем шаперон, описан при бозайници. Те обаче не спряха дотук; те се опитаха да разберат какво се случва в тялото, ако този протеин не съществува за транспортиране на хем.

Свързани истории

И по този начин те направиха следващото си голямо откритие: Без PGRMC2, присъстващ в мастните им тъкани, мишките, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, станаха непоносими към глюкозата и нечувствителни към инсулина - отличителни белези на диабет и други метаболитни заболявания. За разлика от това, мишките с диабет със затлъстяване, които са били лекувани с лекарство за активиране на функцията PGRMC2, показват значително подобрение на симптомите, свързани с диабета.

„Видяхме как мишките се подобряват, стават по-толерантни към глюкозата и по-малко устойчиви на инсулин“, казва Саез. "Нашите открития предполагат, че модулирането на активността на PGRMC2 в мастната тъкан може да бъде полезен фармакологичен подход за възстановяване на някои от сериозните ефекти върху затлъстяването върху здравето."

Екипът също така е оценил как протеинът променя другите функции на кафявите и белите мазнини, казва водещият автор на изследването, д-р Андреа Галмоци. „Първата изненадваща констатация беше, че кафявата мазнина изглеждаше бяла“, казва той.

Кафявата мазнина, която обикновено е най-висока в съдържанието на хем, често се счита за „добрата мазнина“. Една от ключовите му роли е да генерира топлина за поддържане на телесната температура. Сред мишки, които не бяха в състояние да произведат PGRMC2 в мастните си тъкани, температурите бързо паднаха, когато бяха поставени в студена среда.

"Въпреки че мозъкът им изпращаше правилните сигнали за включване на топлината, мишките не успяха да защитят телесната си температура", казва Галмоци. "Без хем получавате митохондриална дисфункция и клетката няма средства за изгаряне на енергия, за да генерира топлина."

Saez вярва, че е възможно активирането на хем шаперон в други органи - включително черния дроб, където се получава голямо количество хем - да помогне за смекчаване на ефектите от други метаболитни нарушения като неалкохолен стеатохепатит (NASH), което е основна причина за чернодробната трансплантация днес.

"Любопитни сме да разберем дали този протеин изпълнява същата роля в други тъкани, където виждаме дефекти в хема, които водят до заболяване", казва Саез.