Изследователи от Центъра за молекулярна медицина Max Delbrueck (MDC) са идентифицирали протеин, който изглежда участва в контрола на клетъчното усвояване на мастни киселини от мастните клетки и който може да играе роля при затлъстяването. Изследвания при затлъстели мишки и хора с наднормено тегло установяват намалени нива на експресия на протеина, EHD2, в мастната тъкан. „Открихме, че хората с наднормено тегло произвеждат по-малко EHD2 от хората с нормално тегло“, казва д-р Клаудия Матей, която за първи път наблюдава явлението в кафявата мастна тъкан на мишки по време на работата си в MDC и която сега е постдок в NIH . Изследователите докладват за своите открития в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), в статия, озаглавена „EHD2-медиираното ограничаване на кавеоларната динамика регулира поемането на клетъчни мастни киселини“.

Изображения на живо на миши клетки: Петната, които се движат във и под клетъчната мембрана, са предимно кавеоли. [Клавдия Матей, MDC]

Много храни съдържат много мазнини и докато мастните киселини са сред основните хранителни вещества, от които хората се нуждаят, за да оцелеят, ако ядем повече, отколкото можем веднага да преобразуваме в енергия, излишъкът се съхранява в тъканите, за да служи като резервен запас. Количеството мастни киселини, които се транспортират с кръв и се отлагат в тъканите, се определя от широк спектър от фактори.

Протеинът EHD2 е изследван задълбочено от съавтора Оливър Даумке, д-р, професор и ръководител на група в MDC. Структурният биолог работи над характеризирането на протеина повече от десет години. Като мембранен протеин, EHD2 се намира в мускулните и мастните клетки. По време на сгъването навътре на клетъчната обвивка се образуват малки мембранни структури с форма на колба, наречени кавеоли. Тези инвагинации са особено богати на адипоцити, коментират авторите. Те могат или да останат на повърхността на клетъчната мембрана, или да бъдат притиснати, за да пренесат чужд материал - потенциално включително мастни киселини - в клетката. Това е процес, известен като ендоцитоза. Предишни проучвания показват, че кавеолите могат да участват в усвояването на липидите. Авторите пишат: „Тези резултати предполагат, че кавеолите участват в натрупването на липиди в адипоцитите и могат да стимулират усвояването на FA. Молекулярните механизми на кавеолозависимото поглъщане на мазнини обаче остават неясни. "

Daumke вярва, че протеинът EHD2 се сглобява в пръстеновидни структури около шийката на мембранния съд, които след това стимулират процеса на прищипване. Той смята, че ако EHD2 не присъства като стабилизатор, кавеолите могат да се отлепят по-често и клетката поема повече мазнини. Това изследваха Матей и нейните колеги.

Изследователите са работили с мишки, при които генът EHD2 е бил изключен. Използвайки електронен микроскоп, Матей забеляза, че в сравнение с нормалните мишки, в тъканите на EHD2-нокаутиращите мишки има много повече кавеоли, които са се отделили от плазмената мембрана.

Матей също така е успял да определи, че поглъщането на мастни киселини е по-голямо в клетките без EHD2 и че липидните капчици, които са вътреклетъчни натрупвания на мазнини, са по-големи в тези клетки. „Установихме връзка между по-висока кавеоларна подвижност, предизвикана от загуба на EHD2, и увеличено поемане на клетъчни мастни киселини“, заявиха авторите. „Едновременно с това липидните капчици бяха увеличени в различни тъкани на мишки без липса на EHD2 ... Загубата на EHD2 на клетъчно ниво доведе до увеличаване на мастните депа на организма, което беше особено очевидно при по-възрастните животни.“

Изследването също така посочва ролята на EHD2 в метаболизма на човешките мазнини при хората. Матей и колега от Лайпцигския университет са изследвали тъканни проби от мъже и жени с различно телесно тегло. Резултатите показват, че мастните клетки на лица с наднормено тегло, които имат индекс на телесна маса 25 или по-висок, произвеждат по-малко EHD2 от тези на хора с нормално тегло. Експресионните нива на EHD2 също са по-ниски при два миши модела на затлъстяване, отколкото при контролните мишки. „Забележително е, че нивата на експресия на EHD2 бяха силно намалени при WAT от пациенти със затлъстяване, както и при WAT на два модела затлъстели мишки“, заяви екипът. Все още не е ясно защо е така. Матей предполага, че съществува корелация между честото притискане на мембраната и образуването на мастни депа. „По време на затлъстяването забелязахме, че броят на кавеолите и отделянето им от мембраната излизат от синхрон“, каза Матей.

„Нашите данни показват, че EHD2 контролира автономно, зависим от кавеолите път на усвояване на мастните киселини“, заключават авторите. Забележително е, че пациентите със затлъстяване изразяват само ниски нива на EHD2, което означава роля на контролираната от EHD2 кавеоларна динамика при затлъстяването ... Спекулираме, че дисбалансът в броя, живота и мобилността на кавеолите може да придружава развитието и прогресията на затлъстяването. "

протеини
Липидни капчици (оцветени) в мастна клетка, в която липсва EHD2. [Claudia Matthaeus, MDC] Въз основа на новите си прозрения, Matthaeus и нейните колеги, включително изследователи от изследователската група на MDC, водена от Daumke, причината, че EHD2 контролира метаболитния път, който регулира поемане на мастни киселини в мастните клетки. Понастоящем Матей има позиция в Националния здравен институт, където планира да продължи изследванията си върху кавеолите и метаболизма на мазнините и сега се интересува особено от изследването на транспорта на мастни киселини в клетката и образуването на липидни капчици. „Все още има много въпроси без отговор“, коментира тя.