Дебели муши Општество Макс Планк

Научниците од Макс Планк идентификуваат еволутивно зачуван „ген на дебелина“ во овошната мушичка Дрософила

Контролираното складирање на телесните масти во време на вишок храна и неговата мобилизација во периоди на глад е основна сопственост на сите живи суштества. Ако оваа регулатива е нарушена, се јавува патолошка прекумерна тежина и дебелина. Научниците од Институтот за биофизичка хемија Макс Планк систематски пребаруваа „гени на дебелина“ во мушичката овошје: Над 200 нивни гени се регулираат во зависност од нутритивниот статус, вклучително и таканаречениот ген на брумер, за кој сметаат дека е претходно непозната маст за складирање - би можел да идентификува расцепувачки ензим. Ако овој ген недостасува, дебелината се појавува во мува, ако генот е премногу активен, тоа доведува до слаби муви. Бидејќи овој ген има човечки пандан, мора да се разбере дека тој исто така е вклучен во дебелината кај луѓето. Затоа мувата е доста погодна за моделирање на терапевтски аспекти на дебелината (Метаболизам на клетки, 11.05.2005).

Еволутивно конзервираната липаза Брамер е централен регулатор за складирање на маснотии во овошната мушичка Дрософила. (А) Флуоресцентен брумер: фузиен протеин EGFP (зелен) поврзан со површината на капки за складирање маснотии (црвени) во масните клетки на мувата. (Б) Активноста на генот брумер ја регулира количината на телесни масти во мува. Мувите со зголемена активност на зуењето се слаби. И обратно, мувите без активна активност акумулираат прекумерни маснотии. (C-E) Соодветна промена во бројот и големината на капките за складирање на маснотии (црвени) во одделни масни клетки на (C) нормални мушички, (D) посни муви со посилна активна активност и (Е) дебели брумерни мутанти (скала од 20 микрометри).

Прекумерната тежина и дебелината (дебелината) веќе долго време се маргинализирани како проблеми на одделни луѓе во западните богати општества. Според проценките на СЗО, бројот на луѓе со прекумерна тежина сега е 1 милијарда во светот, вклучувајќи 300 милиони морбидно дебели луѓе. Дебелината е поврзана со голем број сериозни, понекогаш хронични болести како што е дијабетес, чиј третман во иднина ќе претставува непознати проблеми за здравствениот систем во многу земји.

Несомнено, (над) снабдувањето со високо-енергетска храна, засилено со мала физичка активност, е одлучувачки фактор што го поттикнува ширењето на пандемијата на дебелина. Од друга страна, болеста се заснова на силна генетска предиспозиција за која придонесуваат голем број гени. Истражувањето на системите за култура на човечки клетки и моделите на цицачи веќе идентификуваше индивидуални „гени на дебелина“, но списокот е ништо друго освен целосен и регулаторните механизми на дејствување на овие гени честопати сè уште не се разбрани.

Дебелината е патолошка последица од дефект на т.н. енергетска хомеостаза, комплексна регулаторна мрежа што овозможува контролирано складирање на телесните масти во време на вишок храна и нејзино мобилизирање во периоди на глад. Неопходноста од континуирано одржување на енергетскиот биланс на телото не е ограничена на луѓе или цицачи, туку универзална карактеристика на сите животни. Ова го покренува прашањето до кој степен се зачувуваат гените и регулаторните механизми на енергетска хомеостаза во еволуцијата.

Проектната група „Молекуларна физиологија“ предводена од д-р. Роналд Кунлејн во Одделот за молекуларна развојна биологија (директор: проф. Д-р Херберт äекл) на Гетинген МПИ за биофизичка хемија, ги испитува генетски утврдените разлики во содржината на телесните масти во системот за модели Дрозофила. Иако не постојат очигледни разлики помеѓу маснотиите и слабите кај овошните мушички, содржината на телесни масти кај масните мушички може да биде 15 пати поголема од онаа на нивните посни колеги. Претходните испитувања на проектната група за генот на мувата наречен Лсд-2, роднина на перилипинот кај „генот на дебелина“ кај цицачите, дадоа први индикации за функционално зачувување на регулацијата за складирање на маснотии помеѓу инсектите и цицачите [1].

Во тековниот број на списанието Метаболизам на клетките [2] научниците сега го презентираат резултатот од систематското пребарување на нови „гени на дебелина“ во лет. Над 200 гени од Дрозофила се регулираат во зависност од нутритивниот статус. Функцијата на една четвртина од нив засега е непозната, вклучително и т.н. мрморат (бммм) -Гене. Истражувачите го идентификуваат протеинот Браммер како член на новото семејство на складишни ензими кои делат масти (триазилглицерид липази) кои се поврзани со интрацелуларни капки за складирање на маснотии во масното ткиво на мувата. Недостасува мрморат предизвикува дебелина кај Дрозофила, додека прекумерната активација на генот доведува до слаби муви (види слика).

Функционалната карактеризација на мрморат-Гени ин виво не само што значително го проширува разбирањето за регулирање на складирањето на телесните масти кај инсектите. Постоењето на ензимот Браммер поврзан ATGL (адицитен триглицерид липаза) во клетките за складирање на маснотии кај цицачите сугерира дека ова генско семејство игра централна, еволутивно зачувана улога во регулирањето на содржината на телесните масти кај животните. Ова ја отвора можноста за проучување на механистички и терапевтски аспекти на дебелината во генетски и молекуларно достапен модел на систем на овошна мушичка.