Csökken a túlsúly, ha fehér helyett barna a zsír

Lehetséges-e például, hogy úgy programozzuk át a fehér zsírsejteket, hogy azok inkább barna zsírsejt módjára viselkedjenek?

Patrick Seale, sejt- és fejlődésbiológiával foglalkozó professzor a Cell Metabolism március 14-i online kiadásában hozta nyilvánosságra munkacsoportjának eredményeit. Ezt írja: „A barna zsírsejtek a szervezet legprofibb hőtermelő sejtjei. E tulajdonságuknál fogva ideálisak az elhízás és a cukorbetegség elleni védelem szempontjából.”

A barna zsírsejtek energiát használnak fel a hőtermeléshez, miközben a fehér zsírsejtek éppen ellenkezőleg, elraktározzák a kalóriákat, ami egyenes út a túlsúlyos és elhízott emberek számának megnövekedése felé. Amennyiben túl sok fehér zsír rakódik le a has tájékán, úgy metabolikus zavar, inzulinrezisztencia és szívbetegség alakul ki. A barna zsírok számos apró zsírcseppecskét és sok mitokondriumot tartalmaznak. Ez utóbbiakban olyan pigmentek vannak, melyek megkötik a vasat, ez adja a zsírsejtek barna színét. Egészen a közelmúltig azt hittük, hogy emberek esetében csak csecsemőkorban található meg a barna zsír. Nemrégiben azonban felfedezték, hogy a felnőttek szervezet is tartalmazza bizonyos pontjain csekély, ámde fontos mennyiségben a zsírsejtek e típusát, melynek a hideg elleni védelemben van szerepe. A barna zsírsejtek hőtermelő képessége az elhízás és a cukorbetegség megelőzésében is kiaknázható lehet. Ennek hátterében az áll, hogy a barna és fehér zsírsejtek is ugyanabból az előalakból fejlődnek ki, és a sejtfejlődés folyamán van egy olyan pont, ahol eldől, hogy a prekurzor alak fejlődése melyik irányba megy tovább. Talán el lehet érni, hogy a barna zsírsejtek „bekapcsolódjanak”, majd elégessék a fehér zsírsejtekben felhalmozódott energiát.

Seale és munkatársai azt találták, hogy az Ebf2 (Early B Cell Factor 2, 2-es típusú korai B-sejt-faktor) szabályozza a PPAR-gammának nevezett receptorfehérje aktivitását, mely megszabja, hogy a prekurzor zsírsejt barna vagy fehér zsírsejtté fejlődik-e tovább. Mindezek ismeretében annak megfigyelését tűzték célul, mi történik akkor, ha az Ebf2 a prekurzor zsírsejtekben bekacsolt állapotban van.

A kutatók megfigyelései szerint a prekurzor zsírsejtekben az Ebf2 fokozott expressziója a barna zsírsejtek felé viszi el a fejlődés irányát. Ennek ellenőrzésére megvizsgálták az „újraprogramozott” fehér zsírsejtek hőtermelő képességét, melynek során jóval nagyobb oxigénfelhasználást tapasztaltak, mint a normális fehér zsírsejtekben, és a mitokondriumok is nagyobb számban voltak jelen. A hőtermelésben ismerten szerepet játszó gének expressziója ugyancsak fokozódott az átprogramozott fehér zsírsejtekben. Másként fogalmazva, az átprogramozott zsírsejtek olyan tulajdonságokat vettek fel, melyek normális körülmények között csak a barna zsírsejtekre jellemzőek.

Ezt követően további kísérleteket végeztek egereken annak meghatározására, hogy az Ebf2 valóban alapvetően fontos-e a barna zsírsejtek kialakulásához. Ebf2-hiányos egerek esetében a test olyan pontjain észlelték fehér zsír lerakódását, ahol rendes körülmények között csak barna zsír található. Mindezek alapján arra a következtetésre jutottak, hogy Ebf2 hiányában a prekurzor sejtekből csak fehér zsírsejtek alakulnak ki.

A legújabb vizsgálatok arra utalnak, hogy a barna zsírsejtek jelentős szerepet játszhatnak a humán anyagcserében. Azokban a vizsgálatokban, melyekben PET segítségével elemezték az egyes szövetek glükózfelvételét, azt találták, hogy a barna zsírsejtek száma fordítottan arányos az életkorral és a testtömegindexszel (BMI). Ez azt jelenti, hogy az idősebb, nagyobb BMI-vel rendelkező személyek szervezetében kevesebb barna zsírszövet található, mint a fiatalabb, kisebb BMI-vel rendelkező személyeknél. A vizsgálat eredményei alapján felmerül annak lehetősége, hogy a biológiai „kapcsolót” átállíthassuk, ami a fehér zsírsejtek átprogramozása révén megváltoztatja a kedvezőtlen egyensúlyt, és nagyobb arányban alakulnak ki barna zsírsejtek, melyek elégetik a lipideket ahelyett, hogy elraktároznák azokat.

Az idézett vizsgálatban az Ebf2 azonosításával a kutatók meg tudták jelölni azt az egészen korai fejlődési stádiumot, amikor eldől, hogy a prekurzor sejtből barna zsírsejt alakul-e ki. Ez önmagában is lényeges megállapítás, mivel kiderült, hogy minél koraibb fejlődési stádiumban aktív egy protein, annál nagyobb befolyást gyakorol a sejtek differenciálódására. Nehézséget okoz ugyanakkor, hogy lévén az Ebf2 transzkripciós faktor, nincs egyértelműen körülírható kötési helye, így nem szolgálhat gyógyszeres kezelés célpontjaként, azonban − ahogyan Seale megjegyzi − talán a hozzá társuló protein igen. Ő és munkatársai úgy vélik, hogy egyik alternatíva lehet az Ebf2 gátlása vagy serkentése ezzel a bizonyos fehérjével.

A Kalifornia Egyetem kutatói a múlt év októberében tették közzé felfedezésüket egy másik fehérjével, a UCP1-gyel kapcsolatosan, mely ugyancsak szerepet játszik a barna zsírsejtek hőtermelésének beindításában. Reményeik szerint a UCP1 gyógyszerek célpontjaként szolgálhat, melyek a kapcsoló „fel” állapotának állandósításával fokozhatják az energiafelhasználást.

De ez esetben is − csakúgy, mint az Ebf2-re vonatkozó felfedezésnél – még hosszú út áll előttünk, mielőtt kiderül, hogy e megközelítésnek lehet-e gyakorlati haszna a testsúlycsökkentésben.