Factorii de transcripție STAT5 au un efect pozitiv asupra obezității în grăsimea brună
Sună paradoxal și amintește de Star Wars: Grăsimea brună acționează împotriva grăsimii albe. Mai exact, așa-numitul țesut adipos maro este un posibil punct de plecare în lupta împotriva obezității. În drumul către o terapie care ar putea folosi proprietățile pozitive ale țesutului adipos maro, cercetătorii de la Vetmeduni Viena au descoperit acum principalele cauze moleculare. Oamenii de știință au descris legăturile mecanice și genetice ale factorilor de transcripție STAT5 asupra proceselor metabolice ale grăsimii brune și efectul lor asupra metabolismului mamiferelor în general.
Obezitatea și diabetul de tip 2 asociat ca o consecință negativă decisivă asupra sănătății, precum și riscul crescut asociat de cancer la persoanele supraponderale, reprezintă o problemă medicală și economică din ce în ce mai mare. Mai ales în perioadele de pandemie COVID-19, obezitatea și diabetul de tip 2 sunt cruciale negativ în ceea ce privește creșterea mortalității în rândul celor afectați. Potrivit OMS (Organizația Mondială a Sănătății), 54% dintre adulții din Austria sunt supraponderali; devin din ea
20% clasificați ca obezi (OMS, începând din 2016). În timp ce defectele genetice și endocrine sunt reduse ca număr, principala cauză a bolilor secundare se datorează scăderii exercițiilor fizice sau supraalimentării, ceea ce duce la excesul de calorii. Creșterea cheltuielilor de energie prin activarea termogenezei (generării de căldură) a țesutului adipos maro este o abordare interesantă pentru a contracara obezitatea. Cu toate acestea, pentru a dezvolta terapii pe această bază, este important să înțelegem mecanismele moleculare care controlează funcțiile țesutului adipos brun.
Țesutul adipos maro crește consumul de energie
Spre deosebire de grăsimea albă, țesutul adipos maro poate efectua termogeneza. Acest lucru se datorează densității mari a mitocondriilor și expresiei proteinei UCP1 (proteina de decuplare 1), care se află în membrana mitocondrială. Deoarece UCP1 are capacitatea de a decupla lanțul respirator mitocondrial de producția de ATP și astfel de a elibera energie sub formă de căldură, ceea ce duce la o creștere a consumului de energie. Grăsimea brună poate fi activată în principal în timpul stimulării la rece sau prin tratamentul cu agoniști β3-adrenergici. Stimularea cronică poate transforma, de asemenea, grăsimea albă în grăsime „asemănătoare cu maro” și exact acest lucru a fost studiat la Vetmeduni în cooperare cu diferite grupuri de lucru.
Prima dovadă a efectului termogen al STAT5
Unii membri ai căii de semnalizare centrală JAK (Janus kinase) - STAT (transductor de semnal și activator de transcripție) au fost deja legați de reglarea țesutului adipos, dar cine activează sau dezactivează exact ce și cum nu a fost încă clarificat. Proteina STAT5, în special, este activă în timpul dezvoltării celulelor grase și este, de asemenea, un regulator important în metabolismul grăsimilor grăsimilor albe, lucru demonstrat în lucrările anterioare de grupurile de cercetare de la Vetmeduni Viena. Cu toate acestea, nu se știa încă dacă STAT5 este, de asemenea, important pentru funcția țesutului adipos maro termogen. Ca parte a studiului lor prezentat în jurnalul de vârf Molecular Metabolism, grupul de cercetare în genomică a cancerului funcțional al lui Richard Moriggl de la Vetmeduni Viena a reușit să arate pentru prima dată că STAT5 este esențial pentru funcționalitatea și capacitatea de reacție mediată de adrenalină (β-adrenergică) a țesutului adipos termogen. STAT5 joacă astfel un rol central în metabolismul lipidelor. Procesele mitocondriale ar putea fi elucidate în cooperare cu grupul de lucru al Elenei Pohl din Vetmeduni Viena.
STAT5 necesar pentru menținerea temperaturii
Mai exact, cercetătorii au descoperit că șoarecii modificați genetic, cărora le lipsește în mod specific STAT5 în țesutul adipos, au o sensibilitate mai mare la frig și mobilizarea lipidelor din țesutul adipos brun este blocată. În plus, respirația mitocondrială a adipocitelor brune diferențiate în primul rând fără STAT5 a fost redusă. „Am putut arăta că sensibilitatea crescută la stresul rece în deficitul STAT5 a fost asociată cu o expresie redusă a proteinei termogene cheie UCP1, în timp ce mobilizarea lipidică redusă s-a datorat unei activități reduse a căii de semnalizare β-adrenergice. În plus, este redusă transformarea țesutului adipos alb în țesut adipos maro după stimularea cronică β3-adrenergică, la șoarecii cărora nu le-a fost STAT5 în țesutul adipos, este redusă ”, spun primii doi autori Doris Kaltenecker și Katrin Spirk de la Institute for Animal Breeding and Genetics.
Inactivarea STAT5 ca o posibilă terapie pentru bolile metabolice