STAT5 факторите на транскрипција имаат позитивен ефект врз дебелината на кафеавите маснотии -
Звучи парадоксално и потсетува на Војна на вездите: кафеавата маст делува против белите маснотии. Во конкретна смисла, кафеавото масно ткиво е можна почетна точка во борбата против дебелината. На пат кон терапија што може да ги искористи позитивните својства на кафеавото масно ткиво, истражувачите од „Ветмедуни Виена“ сега откриле клучни молекуларни причини.
Научниците ги опишуваат механистичките и генетските односи на факторите на транскрипција STAT5 врз метаболичките процеси во кафеавата маст и нивниот ефект врз метаболизмот на цицачите воопшто.
Здравствени проблеми со прекумерна тежина и дијабетес тип 2
Дебелината и поврзаниот дијабетес тип 2 како решителна негативна здравствена последица, како и поврзаниот зголемен ризик од карцином кај луѓе со прекумерна тежина, претставуваат сè поголем медицински и економски проблем. Особено во време на пандемија на КОВИД-19, дебелина и тип 2 дијабетес се покажа како критично негативен во однос на зголемената смртност кај погодените.
Според СЗО (Светска здравствена организација), 54 проценти од возрасните во Австрија имаат прекумерна тежина; од нив, околу 20 проценти се класифицирани како дебели (СЗО, заклучно со 2016 година). Додека генетските и ендокрините дефекти се малку на број, главната причина за секундарно заболување е резултат на намалено вежбање или прејадување, што доведува до вишок калории. Зголемувањето на потрошувачката на енергија со активирање на термогенезата на кафеавото масно ткиво е возбудлив пристап за спротивставување на дебелината. Со цел да се развијат терапии врз основа на тоа, важно е да се разберат молекуларните механизми кои ги контролираат функциите на кафеавото масно ткиво.
Кафеавото масно ткиво ја зголемува потрошувачката на енергија
За разлика од белото, кафеавото масно ткиво може да изврши термогенеза. Ова се должи на големата густина на митохондриите и изразувањето на протеинот UCP1 (расклопувачки протеин 1), кој се наоѓа во митохондријалната мембрана. Бидејќи UCP1 има способност да го раздели митохондријалниот респираторен ланец од производството на ATP и на тој начин да ослободува енергија во форма на топлина, што доведува до зголемување на потрошувачката на енергија. Кафеавата маст може да се активира првенствено за време на стимулација на студ или со третман со β3-адренергични агонисти. Хроничната стимулација исто така може да ги трансформира белите маснотии во „кафеави“ масти, и ова е токму она што се изучува на Ветмедуни во соработка со различни работни групи.
Прв доказ за термогениот ефект на STAT5
Некои членови на централната патека за сигнализација JAK (Janus kinase) -STAT (Сигнален трансдуцер и активатор на транскрипција) веќе се поврзани со регулирање на масното ткиво, но кој точно што активира или деактивира што и како сè уште не е разјаснето. Особено протеинот СТАТ5 е активен за време на развојот на масните клетки и тој е исто така важен регулатор во метаболизмот на мастите на белите маснотии, што беше прикажано во претходната работа од истражувачки групи во Ветмедуни Виена. Сепак, сè уште не беше познато дали STAT5 е исто така важен за функцијата на термогено кафено масно ткиво.
Како дел од нивната студија презентирана во списанието „Молекуларен метаболизам“, групата за функционална геномика за истражување на рак на Ричард Моригл од Ветмедуни Виена за прв пат можеше да покаже дека STAT5 е неопходен за функционалноста и адреналинската (β-адренергична) реакција на термогено масно ткиво . STAT5 на тој начин игра централна улога во метаболизмот на липидите. Митохондријалните процеси може да се разјаснат во соработка со работната група на Елена Пол од Ветмедуни Виена.
STAT5 е неопходен за одржување на температурата
Поточно, истражувачите откриле дека генетски модифицираните глувци, на коишто им недостасува СТАТ5 во масното ткиво, се почувствителни на студ и се блокира мобилизацијата на липидите од кафеавото масно ткиво. Покрај тоа, митохондријалното дишење беше намалено кај примарните диференцирани кафеави адипоцити без STAT5. „Можевме да покажеме дека зголемената чувствителност на студен стрес кај дефицитот на STAT5 е поврзана со намалена експресија на клучниот термоген протеин UCP1, додека намалената мобилизација на липидите се должи на намалена активност на патеката на β-адренергични сигнали. Покрај тоа, намалена е трансформацијата на белото масно ткиво во кафеаво масно ткиво по хронична β3-адренергична стимулација кај глувци на кои им недостасуваше STAT5 во масното ткиво “, велат двајцата први автори Дорис Калтенекер и Катрин Спирк од Институтот за одгледување животни и генетика.
Инактивација на STAT5 како можна терапија за метаболички заболувања
Оваа студија ги обезбеди првите докази дека STAT5 е клучен за β-адренергичната реакција на кафеавото масно ткиво. STAT5 не е важен само за мобилизирање на слободни масни киселини во ткивото за зголемување на термогенезата и митохондријалното дишење, туку исто така го одредува и капацитетот на индуцираното β-адренергично „заруменување“ на белите маснотии. Првите автори рекоа: „Овие нови сознанија за барањата на STAT5 за физиологијата на термогените маснотии и неговата улога во метаболизмот на липидите можат да го отворат патот за идни студии кои ќе испитаат како инактивацијата на STAT5 е поврзана со резултатите од метаболичките болести. со дебелина “.
Особено кога се користат инхибитори на STAT5 при истражување на рак, заразни болести или хронични воспаленија, овие наоди се од особено значење во основните истражувања на ниво на превод. Овие физиолошки согледувања во сложените метаболички процеси се од централно значење во однос на развојот на клинички релевантни нови JAK-STAT5 инхибитори, кои се спроведуваат под висок притисок во лабораторијата на Ричард Моригл.