Het vermeerderen van een proteine die veel voorkomt in bruin vetweefsel herstructureert wit vetweefsel met een lager risico op diabetes, volgens onderzoek (UT Southwestern Medical Center)
Het blijkt dat de vermeerdering van een proteine, geconcentreerd in bruin vet, de insulinesensitiviteit stimuleert en beschermt tegen vette leverziekte door herstructurering van wit vet naar een gezondere staat, volgens een nieuwe studie door wetenschappers van UT Southwestern. De uitkomsten, online gepubliceerd in Nature Communications, kunnen uiteindelijk leiden naar nieuwe oplossingen voor patienten met diabetes en gerelateerde aandoeningen.
“Door gebruik te maken van dit natuurlijke systeem kunnen we helpen om vetopslag metabolisch gezonder te maken en in principe obesitas-gerelateerde diabetes te voorkomen of te behandelen,” zegt onderzoeksleider Perry E. Bickel, MD, hoofddocent internal medicine bij UTSW.
Tientallen miljoenen Amerikanen hebben diabetes type 2, een ziekte met verhoogd bloedsuiker en insulineresistentie, het hormoon waarmee cellen bloedsuiker omzetten in energie. De ziekte wordt gelinkt aan obesitas, met excessief wit vetweefsel (white adipose tissue, WAT) – vetweefsel dat het merendeel van de opgeslagen lichaamsenergie vasthoudt – geassocieerd met verhoogd bloedsuiker en insulineresistentie bij vatbare mensen. Mensen en andere zoogdieren hebben ook een tweede soort vet, bekend als bruin vetweefsel (brown adipose tissue, BAT), dat in staat is vet te verbranden als een manier om de lichaamswarmte te verhogen bij lage temperaturen.
BAT is onderzocht als potentieel middel voor gewichtsafname, zegt Bickel, maar zou ook een rol kunnen spelen bij verbetering van bloedsuiker, onafhankelijk van gewichtsafname.
Tijdens de studie ontdekten Bickel en zijn collega’s, waaronder co-leider Violeta I. Gallardo-Montejano, MD, instructeur bij UTSW, dat bruin vet een belangrijke rol kan spelen tegen diabetes. De onderzoekers deden deze ontdekking terwijl ze perilipone 5 (PLIN5) bestudeerden, een proteine-bekleding van lipide druppeltjes in de cel, vooral bij BAT.
Toen het team genetisch muizen ontwikkelde die extra PLIN5 bij BAT produceerden, bleven de dieren aanzienlijk lagere bloedsuiker concentraties behouden en een hogere insulinesensitiviteit tijdens glucosetolerantie tests, vergeleken met muizen met normale PLIN5 gehaltes. Ze hadden ook minder vette levers, een aandoening geassocieerd met diabetes type 2.
Op zoek naar de mechanismen achter deze positieve veranderingen, ontdekten de wetenschappers dat de mitochondria van de BATs in de genetisch ontwikkelde muizen aangepast waren naar het verbranden van zelfs meer vet, vergelijkbaar met wat aangetoond werd bij dieren in koudere temperaturen. De aanpassing was echter niet genoeg om het bloedsuikerverlagende effect te verklaren. Door nauwkeuriger onderzoek ontdekten de wetenschappers dat de witte adipocyten van dieren die extra PLIN5 in hun bruine adipocyten hadden, kleiner waren en verlagingen hadden in bepaalde ontstekingsmarkers – veranderingen die in verband staan met verbeterde sensitiviteit voor insuline en suikerstofwisseling.
Bickel merkt op dat BAT met WAT lijkt te communicern op een bepaalde, onbekende manier, waarbij in principe een moleculaire factor door de bloedstroom gestuurd wordt als PLIN5 gehaltes stijgen in bruine adipocyten.
“De volgende kwestie die we willen onderzoeken,” zegt Bickel, “is wat deze factor is en of we het kunnen benutten voor therapeutisch voordeel.”
De studie werd gefinancierd met schenkingen van de National Institutes of Health (R01DK115875, R01DK112826, en R01DK108833) en Wayne State University Startup funds.
Andere onderzoekers die meegewerkt hebben aan deze studie zijn o.a. Chaofeng Yang en wijlen Lisa Hahner van UTSW, Joshua A. Johnson, John L. McAfee van Cleveland Clinic, William L. Holland van de University of Utah, en Rodrigo Fernandez-Valdivia van Wayne State University School of Medicine.
Bickel is houder van the Daniel W. Foster, M.D., Distinguished Chair in Internal Medicine.
Vertaling: Ellen Lam