Un nou regulator pentru obezitatea la muște a descoperit Institutul Max Planck pentru Biofizică
Cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Chimie Biofizică din Göttingen au descoperit un nou mecanism în musca fructelor care poate declanșa poftele la insecte. După cum au aflat, concentrația de calciu din organul de depozitare a grăsimilor muștelor joacă un rol cheie. Dacă acest lucru a fost scăzut, muștele s-au transformat în vizibile „colibri mari”.
Prea gras, prea dulce și, mai presus de toate, prea mult - acest lucru se aplică obiceiurilor alimentare ale multor oameni. Dacă nu ne mișcăm foarte mult, metabolismul nostru al grăsimilor devine rapid dezechilibrat. Rezultatul: un număr bun de 50 de milioane de cetățeni germani sunt supraponderali, aproximativ 20 de milioane dintre aceștia suferă chiar de obezitate, conform cifrelor unui studiu recent al Institutului Robert Koch din Berlin privind sănătatea adulților din Germania. Tendința către obezitate continuă să crească în întreaga lume: Organizația Mondială a Sănătății clasifică obezitatea drept cea mai rapidă problemă de sănătate și se referă deja la o epidemie globală de obezitate. Cei afectați suferă mai mult de boli vasculare și probleme articulare și prezintă un risc mai mare de boli precum diabetul zaharat de tip 2, hipertensiunea arterială sau cancerul.
Dar, în ciuda unui stil de viață foarte similar, creșterea în greutate poate varia enorm de la o persoană la alta. „Acest lucru se datorează faptului că, pe lângă stilul de viață, există și o predispoziție genetică care se bazează pe interacțiunea complexă a multor gene. Cu toate acestea, până acum cunoaștem doar o mică parte din aceste gene ”, explică Ronald Kühnlein de la Institutul Max Planck pentru Chimie Biofizică (MPIbpc) din Göttingen. Pentru a descoperi rețeaua de gene care mențin metabolismul lipidelor în echilibru, fiziologul de dezvoltare și echipa sa au pus muștele fructelor Drosophila melanogaster ca organism model. „Când procesele metabolice deraiază la om, sunt adesea implicate gene și sisteme de control întregi, care preiau o funcție foarte asemănătoare în musca fructelor”, spune Kühnlein.
Dacă nivelul de calciu din organul de stocare a grăsimii muștei este scăzut, se dezvoltă muște grase (dreapta), care au un conținut semnificativ mai mare de grăsime corporală (intrare: picături de lipide în verde) decât specificațiile normale (stânga).
Dacă nivelul de calciu din organul de stocare a grăsimii muștei este scăzut, se dezvoltă muște grase (dreapta), care au un conținut semnificativ mai mare de grăsime corporală (intrare: picături lipidice în verde) decât specificațiile normale (stânga).
La fel ca animalele superioare, musca mică stochează și grăsimi sub formă de așa-numitele picături lipidice în celule specializate de stocare a grăsimilor, care formează un organ extins de stocare a grăsimilor. La microscop, în laboratorul pentru muște din Göttingen, puteți identifica rapid muștele cu grăsime corporală mai mare, ca umeri de grăsime, lângă specificațiile normale. Pentru a identifica rețeaua genetică care reglează metabolismul lipidic al insectelor, echipa Kühnlein a testat peste 7.000 de mutanți cu muște, fiecare dintre aceștia având o genă specifică în organul de stocare a lipidelor „dezactivat”. Cercetătorii au reușit să găsească 77 de gene care duc la obezitate sau anorexie dacă există un defect al muștei fructelor. O astfel de funcție nu a fost cunoscută anterior pentru 58 din aceste 77 de gene.
Un grup din cadrul genelor identificate, care este strâns legat de metabolismul calciului din organul de depozitare a grăsimilor, i-a condus pe cercetători la un mecanism de reglare complet nou. Calciul este o substanță mesager importantă pentru numeroase procese de comunicare în celulele vii. După cum au descoperit oamenii de știință, acesta reglementează, de asemenea, dacă muștele se dezvoltă în exemplare slabe sau grase.
Dar cum este legat calciul de obezitate? Fiziologii de dezvoltare din Göttingen înțeleg deja foarte bine unele dintre mecanismele de bază, așa cum explică Jens Baumbach, un membru al echipei lui Kühnlein. „Creșterea substanței mesager de calciu în celulele de stocare a grăsimilor este cauzată de o proteină numită STIM (pentru Sf.romal euinteracțiune molecule). Dacă STIM este oprit, nivelul de calciu din celulele de stocare a grăsimilor muște scade. ”După cum au descoperit oamenii de știință, un stimulator al apetitului crescut este produs ca urmare a nivelului scăzut de calciu din creierul muștei - așa-numita neuropeptidă scurtă F (sNPF). Drept urmare, muștele dezvoltă pofte reale și mănâncă de două ori mai mult decât specificațiile normale.
Cu toate acestea, cercetătorii sunt în prezent încă în întuneric cu privire la care semnal mediază comunicarea între organul de stocare a grăsimilor și creier. Lucrările ulterioare ale grupului vor arăta acum calea semnalului prin care se transmite starea depozitului de grăsime corporală către creierul mustei și cum influențează calciul această comunicare. Multe componente ale metabolismului calciului au fost găsite și la om. „Investigațiile ulterioare trebuie acum să clarifice dacă mecanismul de reglare mediat de calciu controlează faptul că oamenii sunt groși și subțiri într-un mod similar”, spune Kühnlein, privind spre viitor. Dacă da, ar putea deschide noi abordări pentru tratamentul tulburărilor metabolice lipidice. (cr)