Metabolism - comutator molecular subțire, dar complet, descoperit pentru un metabolism sănătos •
Cercetătorii de la Institutul Leibniz pentru Cercetarea Îmbătrânirii (FLI) din Jena și ERIBA din Groningen, Olanda, au descoperit un mecanism prin care complexul proteic mTORC1 controlează metabolismul: acesta oferă o bază pentru dezvoltarea de noi abordări terapeutice împotriva obezității și a bolilor conexe.
Complexul proteic mTORC1 reglează metabolismul în celule. Dacă este activat, metabolismul este stimulat și noua formare și stocare a proteinelor și a grăsimilor este stimulată. Cercetătorii de la Institutul Leibniz pentru Cercetarea Îmbătrânirii (FLI) din Jena și ERIBA din Groningen, Olanda, au descoperit un mecanism prin care mTORC1 controlează metabolismul: controlează comutatorul genetic C/EBPβ, care poate apărea într-o variantă scurtă și lungă. Dacă se suprimă formarea versiunii scurte, rezultă un metabolism mai sănătos, cu greutate corporală redusă și sensibilitate îmbunătățită la insulină; un posibil punct de plecare pentru terapiile împotriva obezității și a diabetului de tip 2
Complex proteic activat cu efect anabolic
Complexul proteic mTORC1 (țintă mamiferică a rapamicinei 1) este un punct central de comutare pentru reglarea metabolismului în celulă. Activitatea sa este controlată de furnizarea de substanțe nutritive și semnale de creștere. Când complexul proteic este activat, metabolismul (anabolic) pentru construirea corpului, adică stimulează formarea de noi materiale celulare precum proteine și grăsimi. Activarea și transmiterea semnalului mTORC1 sunt, prin urmare, importante și, prin urmare, procese strict controlate pentru funcționarea corpului.
Efecte care promovează sănătatea cu inhibarea mTORC1
Hiperactivarea mTORC1, de exemplu declanșată de aportul excesiv de alimente, joacă, prin urmare, un rol important în dezvoltarea obezității și a bolilor conexe, cum ar fi diabetul de tip 2. Inhibarea mTORC1, pe de altă parte, este privită ca un factor important pentru efectele de promovare a sănătății ale restricției calorice, care în multe specii de animale (chiar și la mamifere) prelungește durata de viață.
Datorită acestei funcții centrale pentru metabolism, calea semnalului mTORC1 a fost centrul științei de câțiva ani. Cercetătorii de la Institutul Jena Leibniz pentru Cercetarea Îmbătrânirii - Institutul Fritz Lipmann eV (FLI) și Institutul European de Cercetare pentru Biologia Îmbătrânirii (Gribingen, Olanda) au aflat cum mTORC1 controlează metabolismul și rezultatele lor sunt acum în publicat jurnalul de renume EMBO Reports.
Comutator genetic modificat
„În timp ce procesele de activare mTORC1 de către substanțe nutritive sunt deja relativ bine înțelese, se știe puțin despre modul în care mTORC1 controlează metabolismul”, relatează prof. Cornelis Calkhoven, fost lider al grupului de cercetare la FLI, care s-a mutat la ERIBA în urmă cu doi ani. O funcție importantă a mTORC1 este de a stimula traducerea ARNm, un pas central în expresia genelor care duce la sinteza proteinelor.
„Am identificat acum un factor care este controlat de mTORC1 la acest nivel de reglementare”, continuă Calkhoven. Acest factor, numit C/EBPβ, acționează ca un regulator al genei în sine, adică controlează expresia a numeroase gene importante pentru funcția metabolismului. Există două variante de C/EBPβ în celulă: varianta lungă acționează ca un activator genetic, în timp ce varianta scurtă inhibă expresia genei.
Cu sensibilitate crescută la insulină
„Rezultatele cercetărilor noastre arată că mTORC1 promovează în mod specific dezvoltarea variantei scurte C/EBPβ”, raportează Dr. Christine Müller, care a lucrat și la FLI și s-a mutat la ERIBA împreună cu Grupul Calkhoven. În modelul șoarecilor, cercetătorii au reușit să demonstreze că o mutație a genei C/EBPβ poate preveni formarea variantei scurte C/EBPβ, chiar dacă mTORC1 este activat. Interesant este ca acesti soareci au un metabolism mult mai sanatos in comparatie cu grupul martor.
Greutatea corporală și cantitatea de grăsime stocată în țesutul adipos sunt reduse ”, subliniază Dr. Laura Zidek, Postdoc la FLI, rezultatele. Depozitarea grăsimilor în alte organe, cum ar fi Ficatul, inima și mușchii sunt foarte reduse la acești șoareci. În plus, au o sensibilitate crescută semnificativ la insulină, ceea ce indică un metabolism foarte sănătos al zahărului.
Metabolism sănătos
„Aceste modificări observate în metabolism sunt foarte asemănătoare cu cele care sunt tipice pentru șoareci după restricție calorică”, explică Calkhoven. „La șoarecii cu o genă C/EBPβ modificată, acest efect pozitiv asupra metabolismului se realizează fără a restricționa absorbția nutrienților”, subliniază oamenii de știință. - Ești slabă, dar plină.