Amerikanske forskere har opdaget en biokemisk trigger, der tænder for brune fedtceller, så kroppen forbrænder kalorier i stedet for at lagre dem. De tyder på, at fundet er et nyt fokus på farmaceutisk forskning, der tager sigte på at bekæmpe fedme.

Yuriy Kirichok, lektor i fysiologi ved University of California, San Francisco (UCSF) og kolleger, skriver om deres resultater i et papir, der blev offentliggjort i online-udgaven af ​​12. oktober Celle .

Brunt fedt forbrænder kalorier for at generere varme, i modsætning til hvidt fedt, der oplagrer kalorier i de alt for indlysende forekomster, der plager det voksende antal overvægtige og overvægtige mennesker.

Det var ikke så længe siden, at vi ikke vidste meget om brunt fedt (også kendt som brunt fedtvæv eller BAT). Indtil for nylig troede vi, at de eneste mennesker, der havde det, var babyer. Nu ved vi, at voksne har små men vigtige mængder i forskellige dele af kroppen.

Vi ved også, at lave temperaturer aktiverer brunt fedt for at generere varme fra den energi, der opbevares i fedtmolekyler (derfor er det mere rigeligt i dvalende dyr som bjørne og små pattedyr med mange udsatte kropsoverflader).

Kirichok og kolleger beskriver i deres papir deres opdagelse af en biokemisk mekanisme i proteinet UCP1, der skifter fedtforbrænding i BAT-celler. (UCP1 er kort for uncoupling protein 1).

I en pressemeddelelse foreslår Kirichok, Jack D. og DeLoris Lange Endowed Chair i Systems Physiology at UCSF, at Det kan være muligt at udvikle et lægemiddelmolekyle, der holder UCP1-kontakten i "on" -positionen for at øge fedtforbrændingen i kroppen .

Vi er dog stadig langt fra at vide, om en sådan tilgang ville være praktisk til vægtkontrol.

Metoder til forståelse af fedtforbrænding hjælper fedmeforskning

Kirichok siger, at mens UCP1 kan synes at være et godt mål, kan de underliggende processer, som et lægemiddel kan udløse, være komplekst.

Men uanset dette foreslår han de metoder, de udviklede og anvendte i undersøgelsen, og de oplysninger, de afdækkede, kunne være meget nyttige til at udforske andre proteiner, der er vigtige for energiomsætning i celler og finde ud af mere om fedtforbrænding.

"Lavt niveau af brunt fedt korrelerer med fedme," forklarer Kirichok.

"Vi har vist, hvordan fedtsyrer knytter sig direkte til UCP1 og hjælper det med at nedbryde et elektrisk potentiale over mitokondrie membranerne, hvilket får cellen til at forbrænde mere fedt og at generere varme for at regenerere dette potentiale."

Celler indeholder mitokondrier, små kraftværker, der omdanner fødevareenergi til et cellulært brændstof, der er kendt som ATP. Dette sker via en metabolisk mekanisme kaldet oxidativ phosphorylering, hvor den kemiske energi fra fedtsyrer skaber en spændingsforskel på tværs af membranen, der omgiver mitokondrier. Denne "spændingsgradient" giver energi til at lave ATP.

Hvis denne spændingsgradient er kortsluttet, så spredes energien, hvilket forhindrer produktionen af ​​ATP og frembringer varme i stedet. Og her er ledetråd: fordi UCP1 virker som en kortslutning.

Brune fedtceller er fyldte fuld af mitokondrier, der har masser af UCP1 molekyler indlejret i deres membraner. Resultatet er, at mitokondrier i brune fedtceller ikke primært producerer ATP, men genererer varme .

Raffinering af en metode kaldet "Patch Clamping"

For at se nærmere på, hvordan UCP1 påvirker fedtsyrer i mitokondrier af brunt fedt, raffinerede forskerne en metode kaldet "patch clamping" for at spore små elektriske strømme. Dette tillod dem at registrere elektrisk aktivitet og strømme i individuelle mitokondrier.

Selvom UCP1's spændingsfordelingsrolle og hvordan denne proces er aktiveret af langkædede fedtsyrer (LCFA'er), har det været kendt i et stykke tid, hvad der ikke var klart indtil denne undersøgelse var, hvordan LCFA'erne interagerede med UCP1 for at generere varme ( termogenese).

Ved hjælp af deres raffinerede patch-klemmetode kunne Kirichok og kolleger direkte registrere ændringer i elektrisk strøm over mitokondrie membraner indeholdende UCP1 under forskellige eksperimentelle betingelser og således udlede biokemien af ​​det, der foregik.

I deres papir konkluderer de det UCP1 virker ikke bare som en simpel kanal for elektrisk ladede ioner at rejse igennem: proteinet snurre faktisk LCFA'er og bruger dem til at "shuttle" positivt ladede hydrogenioner (H +) ind i mitochondrier .

Efterhånden som flere og flere H + ioner ophobes inde i mitokondrierne, så spredes det elektriske potentiale over dets membran. Dette udløser ekstra cyklusser af oxidativ phosphorylering og fedtforbrænding for at genoprette spændingsgradienten og derved generere varme.

Kirichok siger, at han og hans team skal bruge deres raffinerede patch clamp til at udføre yderligere undersøgelser af hvordan mitokondrier styrer energi og stofskifte.

Lazer Team (Video Medicinsk Og Professionel 2025).