Метаболизам - тенок, но целосен молекуларен прекинувач откриен за здрав метаболизам •
Истражувачите од Институтот за истражување на стареење во Лајбниц (FLI) во Јена и ЕРИБА во Гронинген, Холандија, откриле механизам со кој протеинскиот комплекс mTORC1 го контролира метаболизмот: Ова дава основа за развој на нови терапевтски пристапи против дебелината и сродните болести.
Протеинскиот комплекс mTORC1 го регулира метаболизмот во клетките. Ако е активиран, метаболизмот се стимулира и се зајакнува новото формирање и складирање на протеини и маснотии. Истражувачите од Институтот за истражување на стареењето во Лајбниц (FLI) во Јена и ЕРИБА во Гронинген, Холандија, откриле механизам со кој mTORC1 го контролира метаболизмот: Тој го контролира генскиот прекинувач C/EBPβ, што може да се појави во кратка и долга варијанта. Доколку се потисне формирањето на кратката верзија, резултатот е поздрав метаболизам со намалена телесна тежина и подобрена чувствителност на инсулин; можна почетна точка за терапии против дебелина и дијабетес тип 2
Активиран протеински комплекс со анаболен ефект
Протеинскиот комплекс mTORC1 (цел на рапамицин 1 кај цицачите) е централна точка на префрлување за регулирање на метаболизмот во клетката. Неговата активност е контролирана од снабдување со хранливи материи и сигнали за раст. Кога се активира протеинскиот комплекс, се стимулира телесниот (анаболен) метаболизам, односно формирање на нови клеточни материјали, како што се протеини и маснотии. Активирањето и преносот на сигналот mTORC1 се важни и затоа се строго контролирани процеси за функцијата на телото.
Ефекти кои промовираат здравје со инхибиција на mTORC1
Хиперактивацијата на mTORC1, на пример активирана од прекумерно внесување храна, затоа игра важна улога во развојот на дебелина и сродни болести како што е дијабетес тип 2. Инхибицијата на mTORC1, од друга страна, се смета за важен фактор за ефектите на здравјето од калориско ограничување, што кај многу животински видови (дури и кај цицачи) го продолжува животниот век.
Поради оваа централна функција за метаболизмот, сигналната патека mTORC1 е во фокусот на науката веќе неколку години. Истражувачите од Институтот за истражување на стареење во Јена Лајбниц - Институтот Фриц Липман еВ (ФЛИ) и Европскиот истражувачки институт за биологија на стареење (ЕРИБА) во Гронинген, Холандија, открија како mTORC1 го контролира метаболизмот и нивните резултати сега се во објавено во реномираното трговско списание EMBO Reports.
Изменет генски прекинувач
„Додека процесите на активирање на mTORC1 со хранливи материи се веќе релативно добро разбрани, досега малку се знае за тоа како mTORC1 го контролира метаболизмот“, известува проф. Корнелис Калховен, поранешен водач на истражувачката група во FLI, кој се пресели во ЕРИБА пред две години. Важна функција на mTORC1 е да го стимулира преводот на mRNA, клучен чекор во изразувањето на гените што доведува до синтеза на протеини.
„Сега идентификувавме фактор што е контролиран од mTORC1 на ова ниво на регулација“, продолжува Калховен. Овој фактор, наречен C/EBPβ, дејствува самиот како генски регулатор, т.е. контролира изразување на бројни гени кои се важни за функцијата на метаболизмот. Постојат две варијанти на C/EBPβ во клетката: долгата варијанта дејствува како активирач на ген, додека кратката варијанта го инхибира изразувањето на генот.
Со зголемена чувствителност на инсулин
„Нашите резултати од истражувањето покажуваат дека mTORC1 специфично го промовира развојот на кратката варијанта C/EBPβ“, известува др. Кристин Милер, која исто така работеше во ФЛИ и се пресели во ЕРИБА со групацијата Калховен. Во моделот на глушец, истражувачите беа во можност да демонстрираат дека мутација на генот C/EBPβ може да спречи формирање на кратка варијанта на C/EBPβ, дури и ако е активиран mTORC1. „Интересно, овие глувци имаат многу поздрав метаболизам во споредба со контролната група.
Нивната телесна тежина и количината на маснотии складирани во нивното масно ткиво се намалуваат “, нагласува д-р. Лора Зидек, Постдок во ФЛИ, резултатите. Складирањето на маснотии во другите органи, како што се црниот дроб, срцето и мускулите, што се смета за штетно за здравјето, исто така е значително намалено кај овие глувци. Покрај тоа, тие имаат значително зголемена чувствителност на инсулин, што укажува на многу здрав метаболизам на шеќер.
Здрав метаболизам
„Овие забележани промени во метаболизмот се многу слични на оние што се типични за глувците по калориско ограничување“, објаснува Калховен. „Кај глувците со модифициран ген C/EBPβ, овој позитивен ефект врз метаболизмот се постигнува без ограничување на внесот на хранливи материи“, нагласуваат научниците. „Вие сте тенок, но исполнет“.