Παχυσαρκία: Νέα ευρήματα ανατρέπουν δεκαετίες έρευνας

Νεότερα ευρήματα στην έρευνα της παχυσαρκίας δείχνουν ότι μια πρωτεΐνη που μέχρι σήμερα συνδεόταν με την καύση του λίπους, έχει έναν πολύ πιο σύνθετο ρόλο, καθώς δρα μέσα στον πυρήνα των λιποκυττάρων προστατεύοντας τη λειτουργία τους.

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες πίστευαν ότι είχαν κατανοήσει τη λειτουργία μιας από τις βασικές πρωτεΐνες του οργανισμού που εμπλέκονται στην καύση του λίπους. Το ένζυμο αυτό, γνωστό ως ορμονοευαίσθητη λιπάση (HSL), θεωρούνταν ότι λειτουργούσε κυρίως ως «διακόπτης έκτακτης ανάγκης» του οργανισμού, βοηθώντας στην απελευθέρωση του αποθηκευμένου λίπους όταν η ενέργεια εξαντλείται.

Ωστόσο, οι ερευνητές ανακάλυψαν κάτι απρόσμενο. Η HSL δεν λειτουργούσε μόνο στην επιφάνεια των λιποσταγονιδίων μέσα στα λιποκύτταρα. Δρούσε επίσης βαθιά μέσα στον πυρήνα αυτών των κυττάρων, εκεί όπου αποθηκεύεται το DNA και ελέγχονται σημαντικές γενετικές λειτουργίες. Η ανακάλυψη αποκάλυψε μια εντελώς διαφορετική πλευρά μιας πρωτεΐνης που οι επιστήμονες μελετούν από τη δεκαετία του 1960.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Metabolism, δίνουν απάντηση σε ένα μακροχρόνιο μυστήριο στην έρευνα της παχυσαρκίας και ανοίγουν νέους δρόμους για την κατανόηση του διαβήτη, των καρδιακών παθήσεων και άλλων μεταβολικών διαταραχών.

Τα λιποκύτταρα κάνουν πολύ περισσότερα από το να αποθηκεύουν θερμίδες

Τα λιποκύτταρα συχνά θεωρούνται παθητικές αποθήκες περίσσειας θερμίδων. Στην πραγματικότητα, όμως, είναι εξαιρετικά ενεργά κύτταρα που βοηθούν στη ρύθμιση ολόκληρου του ενεργειακού συστήματος του οργανισμού. Μέσα στα λιποκύτταρα, το λίπος αποθηκεύεται σε δομές που ονομάζονται λιποσταγονίδια. Όταν το σώμα χρειάζεται ενέργεια μεταξύ γευμάτων ή κατά τη νηστεία, ορμόνες όπως η αδρεναλίνη, ενεργοποιούν την απελευθέρωση αυτής της αποθηκευμένης ενέργειας. Η HSL παίζει κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία διασπώντας τα τριγλυκερίδια σε λιπαρά οξέα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο από άλλα όργανα.

Οι επιστήμονες θεωρούσαν επί μακρόν ότι η αφαίρεση της HSL θα εμπόδιζε τη διάσπαση του λίπους και θα οδηγούσε σε παχυσαρκία. Παραδόξως, δεν συνέβη αυτό. Μελέτες τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπους με μεταλλάξεις στο γονίδιο της HSL έδειξαν το αντίθετο αποτέλεσμα. Αντί να συσσωρεύουν περισσότερο λίπος, ανέπτυξαν λιποδυστροφία, μια σπάνια πάθηση κατά την οποία το σώμα χάνει υγιή λιπώδη ιστό. Αυτή η αντίφαση προβλημάτιζε τους ερευνητές για χρόνια.

Παχυσαρκία και απώλεια λίπους: Δύο αντίθετες καταστάσεις με κοινές επιπλοκές

Παρόλο που η παχυσαρκία και η λιποδυστροφία μοιάζουν να είναι δύο αντίθετες καταστάσεις, μπορούν να οδηγήσουν σε πολλές κοινές επιπλοκές στην υγεία. Στην παχυσαρκία, ο λιπώδης ιστός διογκώνεται και δυσλειτουργεί. Στη λιποδυστροφία, το σώμα δεν διαθέτει αρκετό σωστά λειτουργικό λιπώδη ιστό. Και στις δύο περιπτώσεις, τα λιποκύτταρα αποτυγχάνουν να ρυθμίσουν σωστά την ενέργεια, γεγονός που μπορεί να συμβάλει σε αντίσταση στην ινσουλίνη, διαβήτη τύπου 2, λιπώδη νόσο του ήπατος, φλεγμονή και καρδιαγγειακά προβλήματα. Αυτό σημαίνει, σύμφωνα με τους ερευνητές, ότι ο υγιής λιπώδης ιστός δεν εξαρτάται μόνο από το πόσο λίπος διαθέτει το σώμα. Η ποιότητα και η λειτουργία των λιποκυττάρων μπορεί να είναι εξίσου σημαντικές.

Ερευνητές στο Ινστιτούτο Καρδιαγγειακών και Μεταβολικών Νοσημάτων (I2MC) του Πανεπιστημιου της Τουλούζης στη Γαλλία, θέλησαν να κατανοήσουν γιατί η απώλεια της HSL προκαλούσε διάσπαση του λιπώδους ιστού αντί για συσσώρευση λίπους. Αυτό που ανακάλυψαν, άλλαξε την επιστημονική εικόνα για τον μεταβολισμό του λίπους.

Οι επιστήμονες εντόπισαν την HSL μέσα στον πυρήνα του κυττάρου

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Ντομινίκ Λανγκάν, ανακάλυψε ότι η HSL βρισκόταν σε ένα απρόσμενο σημείο μέσα στα λιποκύτταρα: στον πυρήνα τους. Ο πυρήνας λειτουργεί ως το κέντρο ελέγχου του κυττάρου. Περιέχει το DNA και ρυθμίζει ποια γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται. Οι πρωτεΐνες που βρίσκονται στον πυρήνα συχνά βοηθούν στον έλεγχο της ανάπτυξης, της επιδιόρθωσης, του μεταβολισμού και της επικοινωνίας των κυττάρων.

«Μέσα στον πυρήνα των λιποκυττάρων, η HSL μπορεί να συνδεθεί με πολλές άλλες πρωτεΐνες ως μέρος ενός μηχανισμού που διατηρεί τη βέλτιστη ποσότητα λιπώδους ιστού και κρατά τα λιποκύτταρα υγιή», εξήγησε ο Ζερεμί Ντουφό, συν-συγγραφέας της μελέτης.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η HSL που βρίσκεται στον πυρήνα φαίνεται να βοηθά στη ρύθμιση σημαντικών κυτταρικών συστημάτων, όπως η δραστηριότητα των μιτοχονδρίων και η εξωκυττάρια μήτρα, η οποία παρέχει δομική υποστήριξη στους ιστούς.

Τα μιτοχόνδρια αποκαλούνται συχνά «εργοστάσια ενέργειας» των κυττάρων επειδή παράγουν ενέργεια. Η εξωκυττάρια μήτρα βοηθά στη διατήρηση του σχήματος και της ακεραιότητας των ιστών. Προβλήματα σε οποιοδήποτε από αυτά τα συστήματα έχουν συνδεθεί με παχυσαρκία, φλεγμονή και μεταβολικές ασθένειες.

Μια πρωτεΐνη με δύο εντελώς διαφορετικούς ρόλους

Η μελέτη έδειξε ότι η HSL συμπεριφέρεται διαφορετικά ανάλογα με το πού βρίσκεται μέσα στο κύτταρο. Στα λιποσταγονίδια, η HSL δρα ως ένζυμο που βοηθά στην απελευθέρωση αποθηκευμένου λίπους κατά τη νηστεία ή την άσκηση. Στον πυρήνα, όμως, φαίνεται να λειτουργεί περισσότερο ως ρυθμιστής που συμβάλλει στη διατήρηση υγιούς λιπώδους ιστού.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι η ποσότητα της HSL μέσα στον πυρήνα αλλάζει ανάλογα με τη μεταβολική κατάσταση του σώματος. Κατά τη νηστεία, η αδρεναλίνη ενεργοποιεί την HSL και την ωθεί έξω από τον πυρήνα ώστε να βοηθήσει στην κινητοποίηση των αποθεμάτων λίπους. Σε παχύσαρκα ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, τα επίπεδα της HSL αυξήθηκαν.

Η μετακίνηση της πρωτεΐνης φαίνεται να ελέγχεται από μονοπάτια σηματοδότησης που περιλαμβάνουν τα μόρια TGF-β και SMAD3, τα οποία είναι ήδη γνωστό ότι επηρεάζουν τη φλεγμονή, την αναδιαμόρφωση ιστών και τις μεταβολικές ασθένειες. Οι επιστήμονες βρήκαν επίσης ενδείξεις ότι η HSL αλληλεπιδρά με πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη γονιδιακή έκφραση και την επεξεργασία RNA, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να επηρεάζει άμεσα τη λειτουργία των λιποκυττάρων σε γενετικό επίπεδο.

Γιατί έχει σημασία αυτή η ανακάλυψη

Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα γιατί ορισμένες θεραπείες κατά της παχυσαρκίας πετυχαίνουν ενώ άλλες αποτυγχάνουν. Πολλές σημερινές θεραπείες επικεντρώνονται κυρίως στη μείωση της λιπώδους μάζας. Ωστόσο, η μελέτη υποδεικνύει ότι η διατήρηση της υγιούς λειτουργίας του λιπώδους ιστού μπορεί να είναι εξίσου σημαντική.

Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν όλο και περισσότερο ότι ο λιπώδης ιστός λειτουργεί ως ένα πολύπλοκο ενδοκρινικό όργανο που επικοινωνεί με τον εγκέφαλο, το ήπαρ, τους μύες και το ανοσοποιητικό σύστημα, μέσω ορμονών και μορίων σηματοδότησης. Ο δυσλειτουργικός λιπώδης ιστός μπορεί να διαταράξει ολόκληρο το σώμα, πέρα από την απλή αύξηση βάρους.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο πρωτεΐνες όπως η HSL ρυθμίζουν την υγεία των λιποκυττάρων θα μπορούσε τελικά να οδηγήσει σε πιο στοχευμένες θεραπείες για μεταβολικές ασθένειες.

Πηγή: Science Daily