Smilšu tauku šūnas var palīdzēt cīnīties pret aptaukošanos

Dana-Farber vēža institūta zinātnieki ir izolējuši jauna veida enerģiju dedzinošas tauku šūnas, kas aug pieaugušo balto tauku krājumos. Viņi uzskata, ka šīs šūnas varētu būt pamats jaunām, efektīvām aptaukošanās ārstēšanas metodēm.

Pieaugušajiem šīs tā sauktās smilškrāsas tauku šūnas atrodas netālu no atslēgas kaula un gar mugurkaulu zirņa lieluma krātuvēs, kas izkaisītas zem ādas. Tā kā šāda veida tauki sadedzina kalorijas, nevis uzkrāj tās, kā to dara baltās tauku šūnas, tie varētu palīdzēt izstrādāt jaunas aptaukošanās un diabēta ārstēšanas metodes, norāda pētījuma vadītājs Brūss Špīgelmans un viņa kolēģi.

Dr. Spiegelmans ir žurnālā "Cell" publicētā raksta vadošais autors.

Pētījumā atklājās, ka smilškrāsas tauki ģenētiski atšķiras no "brūnajiem taukiem", kas arī sadedzina kalorijas, lai radītu siltumu. Brūnie tauki ir atrodami mazuļu zīdītāju un zīdaiņu organismā, kur tie tos aizsargā no aukstuma. Turpretī baltie tauki uzglabā kalorijas, un pārāk liels to daudzums veicina aptaukošanos.

Šī trešā tauku veida (papildus baltajiem un brūnajiem) iespējamību 2008. gadā paredzēja Dr. Špīgelmans, taču Dana-Farbera vēža institūta komanda ir pirmā, kas izolēja šīs šūnas un noteica to unikālo ģenētisko profilu. Jaunā rakstā Dr. Špīgelmans un viņa kolēģi ziņo, ka smilškrāsas tauku šūnas ir specifisks hormona irizīna mērķis, ko muskuļu šūnas ekspresē fiziskās slodzes laikā.

2009. gadā trīs pētnieku grupas ziņoja par brūno tauku krājumu atrašanu pieaugušiem cilvēkiem, taču Spiegelman jaunākais darbs, kas balstīts uz šūnu ģenētisko profilu, tos identificē kā smilškrāsas taukus.

Pat nelielos daudzumos brūnie un smilškrāsas tauki var sadedzināt daudz kaloriju.

Brūnie tauki rada siltumu, izmantojot mitohondriju atvienojošo proteīnu UCP1, aizsargājot organismu no hipotermijas un aptaukošanās. Jaunākie pierādījumi liecina, ka pastāv divi atšķirīgi brūno tauku veidi: klasiskie brūnie tauki, kas iegūti no myf-5 šūnu līnijas, un UCP1 pozitīvas šūnas, kas rodas baltajos taukos no ne-myf-5 līnijas. Dana-Farber vēža institūta zinātnieki ir izolējuši smilškrāsas šūnas no peļu balto tauku depo. Bēškrāsas tauku šūnas atgādina baltās tauku šūnas ar to, ka tām ir ārkārtīgi zema bazālā UCP1 ekspresija, bet, tāpat kā klasiskie brūnie tauki, tās reaģē uz cikliskā AMP stimulāciju ar augstu UCP1 ekspresiju un pastiprinātu elpošanu. Bēškrāsas šūnu gēnu ekspresijas modelis atšķiras no balto vai brūno tauku modeļa, un šīs šūnas galvenokārt reaģē uz polipeptīdu hormonu irizīnu. Pētnieki sniedza pārliecinošus pierādījumus tam, ka iepriekš identificētās brūno tauku depo pieauguša cilvēka organismā sastāv no smilškrāsas adipocītiem.

"Abu šo tauku šūnu tipu terapeitiskais potenciāls ir skaidrs," autori raksta žurnālā "Cell", "jo ir pierādīts, ka peļu šūnu ģenētiskā manipulācija, lai ražotu vairāk brūnu vai smilškrāsas tauku, veiksmīgi apkaro aptaukošanos un diabētu."

Zinātnieki jau meklē veidus, kā izmantot brūnos taukus cilvēku labā.

Gan brūnajās, gan smilškrāsas tauku šūnās ir enerģiju dedzinošas organellas, ko sauc par mitohondrijiem, kas satur dzelzi, piešķirot šiem audiem brūno un smilškrāsas krāsu. Galvenā atšķirība ir tā, ka brūnās tauku šūnas ekspresē augstu UCP1 līmeni — olbaltumvielu, kas mitohondrijiem nepieciešama kaloriju dedzināšanai un siltuma ražošanai, savukārt smilškrāsas šūnām parasti ir zems UCP1 bazālais līmenis. Tomēr smilškrāsas šūnas var palielināt UCP1 ražošanu, reaģējot uz aukstumu vai noteiktiem hormoniem, piemēram, irizīnu, ļaujot smilškrāsas taukiem dedzināt kalorijas gandrīz tikpat efektīvi kā brūnajiem taukiem.

Dr. Špīgelmans veica vairākus atklājumus par dažādiem tauku šūnu veidiem. Viņš atklāja, ka brūnās tauku šūnas rodas no cilmes šūnām, kas rada muskuļu šūnas. Savukārt bēšās tauku šūnas rodas no baltajiem taukiem no bēšo šūnu priekštečiem.

Šī gada sākumā žurnāls “Spiegelman” paziņoja par hormona irizīna atklāšanu, ko muskuļu šūnas ražo fiziskās slodzes laikā un kas pārveido baltos taukus par brūnajiem taukiem. Jaunā rakstā žurnālā “Cell” žurnāls “Spiegelman” ziņo, ka irizīns īpaši stimulē baltos taukus ražot smilškrāsas taukus. Dana-Farber vēža institūts ir licencējis abus atklājumus “Spiegelman” biotehnoloģiju uzņēmumam “Ember Therapeutics”, kas plāno izstrādāt irizīnu par zālēm aptaukošanās un diabēta ārstēšanai.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]