Fat-Burning Trigger herfocust obesitasonderzoek

Amerikaanse wetenschappers hebben een biochemische trigger ontdekt die bruine vetcellen inschakelt, zodat het lichaam calorieën verbrandt in plaats van ze op te slaan. Ze suggereren dat de bevinding een nieuwe focus legt op farmaceutisch onderzoek gericht op het bestrijden van obesitas.
Yuriy Kirichok, universitair hoofddocent fysiologie aan de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF), en collega's, schrijven over hun bevindingen in een paper gepubliceerd in het online nummer van 12 oktober: Cel.
Bruin vet verbrandt calorieën om warmte te genereren, in tegenstelling tot wit vet, dat calorieën opslaat in de al te voor de hand liggende afzettingen die het groeiende aantal mensen met overgewicht en obesitas teisteren.
Het was nog niet zo lang geleden dat we niet veel wisten over bruin vet (ook bekend als bruin vetweefsel of BAT). Tot voor kort dachten we dat de enige mensen die het hadden baby's waren. Nu weten we dat volwassenen kleine maar belangrijke hoeveelheden hebben, in verschillende delen van het lichaam.
We weten ook dat lage temperaturen bruin vet activeren om warmte te genereren uit de energie die is opgeslagen in vetmoleculen (vandaar dat het overvloediger voorkomt in winterslaapdieren zoals beren en kleine zoogdieren met veel blootgestelde lichaamsoppervlakken).
In hun paper beschrijven Kirichok en zijn collega's hun ontdekking van een biochemisch mechanisme in het eiwit UCP1 dat vetverbranding in BAT-cellen inschakelt. (UCP1 is een afkorting voor ontkoppeling van eiwit 1).
In een persverklaring suggereert Kirichok, de Jack D. en DeLoris Lange Endowed Chair in Systems Physiology bij UCSF, het kan mogelijk zijn om een ??medicijnmolecuul te ontwikkelen dat de UCP1-schakelaar in de "aan" -positie houdt om de vetverbranding in het lichaam te verhogen.
We weten echter nog lang niet of een dergelijke aanpak praktisch zou zijn voor gewichtsbeheersing.

Methoden voor het begrijpen van vetverbranding helpen obesitasonderzoek

Kirichok zegt dat hoewel UCP1 een goed doelwit lijkt te zijn, de onderliggende processen die een medicijn kan triggeren, complex kunnen zijn.
Maar hoe dan ook, hij suggereert dat de methoden die ze in het onderzoek hebben ontwikkeld en gebruikt, en de informatie die ze onthulden, zeer nuttig kunnen zijn voor het onderzoeken van andere eiwitten die belangrijk zijn voor energiemetabolisme in cellen en om meer te weten te komen over vetverbranding.
"Lage niveaus van bruin vet correleren met obesitas," legt Kirichok uit.
"We hebben aangetoond hoe vetzuren direct aan UCP1 hechten en helpen het om een ??elektrisch potentiaal over de mitochondriale membranen af ??te breken, waardoor de cel meer vet verbrandt en warmte genereert om dit potentieel te regenereren."
Cellen bevatten mitochondria, kleine krachtcentrales die voedselenergie omzetten in een cellulaire brandstof die bekendstaat als ATP. Dit gebeurt via een metabolisch mechanisme dat oxidatieve fosforylering wordt genoemd, waarbij de chemische energie van vetzuren een spanningsverschil creëert over het membraan dat de mitochondria omringt. Deze "spanningsgradiënt" levert de energie voor het maken van ATP.
Als deze spanningsgradiënt wordt kortgesloten, dan dissipeert de energie, waardoor de productie van ATP wordt voorkomen, en produceert in plaats daarvan warmte. En hier is de aanwijzing: omdat UCP1 werkt als een kortsluiting.
Bruine vetcellen zitten vol mitochondriën vol met veel UCP1-moleculen ingebed in hun membranen. Het gevolg is dat de mitochondria in bruine vetcellen niet hoofdzakelijk ATP produceren, maar warmte genereren.

Een methode verfijnen genaamd "Patch Clamping"

Om na te gaan hoe UCP1 vetzuren in de mitochondriën van bruin vet beïnvloedt, verfijnden de onderzoekers een methode genaamd "patchklemming" om minuscule elektrische stromen op te sporen. Hierdoor konden ze elektrische activiteit en stromingen in individuele mitochondriën registreren.

Hoewel de spanningsdissipatierol van UCP1, en hoe dit proces wordt geactiveerd door langeketenvetzuren (LCFA's), al een tijdje bekend is, was het niet duidelijk totdat deze studie was hoe de LCFA's interageerden met UCP1 om warmte te genereren ( thermogenese).
Met behulp van hun verfijnde patch-klemmethode konden Kirichok en collega's veranderingen in elektrische stroom langs mitochondriale membranen die UCP1 bevatten onder verschillende experimentele omstandigheden direct volgen en zo de biochemie van wat er gaande was afleiden.
In hun paper concluderen ze dat UCP1 fungeert niet alleen als een eenvoudig kanaal voor elektrisch geladen ionen om door te reizen: het eiwit strikt LCFA's in feite en gebruikt ze om positief geladen waterstofionen (H +) naar de mitochondria te "shuttle"..
Naarmate er meer en meer H + -ionen accumuleren in de mitochondriën, verdwijnt het elektrische potentieel over het membraan. Dit zorgt voor extra cycli van oxidatieve fosforylering en vetverbranding om de spanningsgradiënt te herstellen, waardoor warmte wordt gegenereerd.
Kirichok zegt dat hij en zijn team hun geraffineerde patchklem gaan gebruiken om verder onderzoek uit te voeren naar hoe mitochondria energie en metabolisme regelen.
Geschreven door Catharine Paddock PhD