Moleculaire schakelaar leidt tot calorieverbrandend bruin
vet
Het blokkeren van een pas ontdekte ‘pathway’ leidt tot een
vermindering van obesitas en diabetes risico bij muizen
Universiteit van California (UC) – San Francisco
Een onderzoeksteam, geleid door wetenschappers van de UC te San
Francisco, heeft een moleculaire schakelaar gevonden die in staat is
om ongezond wit vet om te zetten in energieverbrandend bruin vet bij
muizen. Medicijnen die deze schakelaar aan- of uitzetten
verminderden heel snel de risicofactoren voor zwaarlijvigheid en
diabetes bij muizen die een vetrijk dieet kregen.
De resultaten geven aanleiding te veronderstellen dat medicijnen
die zich richten op soortgelijke moleculaire routes (pathways) in
menselijke vetcellen in de toekomst belangrijke hulpmiddelen kunnen
worden om de groeiende wereldwijde epidemieën van obesitas en
diabetes type 2 te bestrijden, zegt universitair docent cel- en
weefselbiologie en hoofdonderzoeker Shingo Kajimura, PhD, van de
Tandartsopleiding van de UC te San Francisco. Hij heeft ook
aanstellingen bij zowel het Diabetescentrum als het Eli and Edythe
Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research
(Centrum voor Verjongingsgeneeskunde en Stamcelonderzoek).
Het onderzoek is verschenen op 29 oktober 2015 in het tijdschrift
Cell Metabolism.
Alle zoogdieren, ook mensen, hebben twee soorten vet, die totaal
tegengestelde functies hebben: wit vet, dat energie opslaat en
samenhangt met diabetes en obesitas, en bruin vet, dat hitte
produceert door energie te verbranden en dat samenhangt met
slankheid. Menselijke baby’s worden geboren met bruin vet als
natuurlijk verweer tegen kou. Dieren die een winterslaap houden,
zoals beren, bouwen om dezelfde reden grote reserves bruin vet op.
Veel onderzoekers die zich op obesitas richten hopen de
energieverbrandende capaciteit van bruin vet aan te kunnen wenden om
patiënten te helpen bij het afvallen: slechts 60 gram van het spul
kan al tot 200 calorieën per dag verbranden als de temperatuur lager
wordt. Maar medicijnen die gewoon het bestaande vet activeren bleken
bij eerdere proeven niet goed te werken, omdat de meeste
zwaarlijvige mensen een gebrek hebben aan voldoende actief bruin
vet, legt Kajimura uit. Eerder ontwikkelde medicijnen hadden ook
gevaarlijke cardiovasculaire bijwerkingen, die juist bij
zwaarlijvige patiënten toch al een grote zorg zijn.
Onderzoekers ontdekken een eiwit dat wit vet aanzet tot het
opslaan van calorieën
Eerder dit jaar behaalde de groep van Kajimura een grote doorbraak
door voor het eerst aan te tonen dat bruin vet bij volwassen mensen
vooral bestaat uit zogenaamd ‘beige vet’, dat omgevormd kan worden
tot bruin vet in koude omstandigheden. De ontdekking leidde direct
tot een voorstel voor een nieuwe aanpak voor het behandelen van
obesitas: de basisopslag van energieverbrandend bruin vet bij mensen
versterken, ofwel het ‘verbruinen’ van wit vet.
Voor het nieuwe onderzoeksverslag werkte Kajimura’s groep samen
met het laboratorium van Yasushi Ishihama, PhD, van de Universiteit
van Kyoto in Japan, om te zoeken naar verschillen tussen hoe witte
en bruine vetcellen reageren op koude, waarbij een techniek genaamd
‘fosfo-proteomics’ werd gebruikt. Ze ontdekten een eiwit genaamd
caseïnekinase 2 (CK2), dat ervoor blijkt te zorgen dat voorkomen
wordt, dat wit vet in koude omstandigheden energie gaat verbranden
voor warmte. Als de onderzoekers de activiteit van deze molecule
genetisch of farmacologisch remden, staken de witte vetcellen hun
cellulaire oventjes aan, waardoor ze calorieverbranders werden, net
als hun bruine en witte broeders.
“Het was behoorlijk verbazingwekkend”, zegt Kajimura. “Dit ene
eiwit bleek de schakelaar te zijn die regelt of vetcellen wel of
geen energie verbranden.”
De activiteit van CK2 wordt neemt ook toe bij zwaarlijvige
muizen, ontdekte het team, wat een samenhang doet vermoeden tussen
obesitas en het verlies van bruin vet.
“Als we muizen vetrijk voedsel geven, wat dus overeenkomt met elke
dag eten bij de McDonalds, worden ze dik en verliezen ze het
grootste deel van hun bruine vet,” aldus hoofdauteur van het
onderzoeksverslag Kosaku Shinoda, junioronderzoeker in Kajimura’s
laboratorium. “Wij denken dat deze molecule wel eens een belangrijke
schakel zou kunnen zijn in dit proces.”
Vertaling: Astrid Zwart
