Thieme E-Journals - Diabetologie și metabolism Rezumat
Întrebare: O dietă bogată în grăsimi este una dintre principalele cauze ale obezității, rezistenței la insulină și diabetului de tip 2. Nob1 QTL (locusul trăsăturii cantitative) de pe cromozomul 5 (LOD 7.9) a fost identificat într-un backcross între șoareci subțiri SJL și obezi NZO și în acest model determină în esență prevalența de obezitate și diabet dependentă de dietă. Prin combinarea metodelor biologice genetice, celulare și moleculare, gena responsabilă de efectul Nob1 ar trebui identificată și caracterizată funcțional.
METODE: Tulpina SJL rezistentă la obezitate, șoarecii tulpinii obeze NZO și șoarecii C57BL/6J au fost folosiți pentru experimentele de încrucișare. Zona critică QTL a fost transferată la tulpina de referință C57BL/6J (linia RCS Nob1.10) prin încrucișare asistată de marker și caracterizată prin secvențiere, analize de haplotip și analize de expresie. Pentru caracterizarea funcțională a Tbc1d1, s-au efectuat măsurători ale metabolismului lipidelor și glucidelor cu [1-14 C] palmitat și 2-deoxi- [1,2-3 H] glucoză ca substraturi pe miotuburile C2C12 cultivate, precum și în mușchii scheletici izolați intacti.
Rezultate: Alela SJL a Nob1 a fost identificată ca un supresor al obezității în experimentele de încrucișare cu diferite tulpini obeze și subțiri de șoarece. Investigațiile ulterioare ale expresiei genei și analizele secvenței zonei critice QTL au reușit să identifice o mutație în gena Tbc1d1 la șoarecele SJL subțire, ceea ce duce la o pierdere completă a funcției proteinei. Tbc1d1 se exprimă în principal în mușchiul scheletic și este omolog cu proteina semnal insulinică As160, care este esențială pentru absorbția glucozei stimulată de insulină de către transportorul de glucoză GLUT4. Eliminarea Tbc1d1 în celulele musculare C2C12 de către ARNsi determină o creștere a absorbției și oxidării palmitatului. Supraexprimarea Tbc1d1 are efectul opus în aceste celule. Șoarecii cu deficit de Tbc1d1-congenici recombinați prezintă un coeficient respirator scăzut (RQ) și în mușchii scheletici au crescut oxidarea grăsimilor și a scăzut absorbția glucozei în comparație cu controalele. Tbc1d1 este dependent de insulină și contracție fosforilat de kinaza AKT și AMP și reglează metabolismul glucozei și lipidelor din mușchiul scheletal prin domeniul activării Rab GTPase (GAP).
Concluzie: Tbc1d1 joacă un rol important în homeostazia energetică și reglarea flexibilității metabolice a mușchilor scheletici. Ștergerea genei Tbc1d1 determină absorbția și arderea grăsimilor crescute în mușchiul scheletic și are astfel un efect protector împotriva obezității și diabetului. Constatarea că o mutație a genei Tbc1d1 este, de asemenea, responsabilă pentru anumite forme de obezitate familială la om, face din această nouă genă un candidat interesant pentru diagnosticul și tratamentul obezității și diabetului.