Hoe bruin vet kan leiden tot betere medicijnen voor gewichtsverlies
Ons lichaam slaat twee soorten vet op: bruin, dat calorieën verbrandt om warmte te genereren, en wit, dat doorgaans fungeert als de opslag van energie in het lichaam. Overgewicht ontstaat doordat er te veel vet in het lichaam wordt opgeslagen. Kunnen we kijken naar de moleculaire samenstelling van bruin vet om betere medicijnen tegen obesitas te bedenken?
De Centers for Disease Control and Prevention (CDC) schatten dat meer dan een derde van de volwassenen in de Verenigde Staten met obesitas leven.
Het is een stofwisselingsziekte en de belangrijkste risicofactor voor een reeks ziekten, van diabetes tot kanker.
Een rapport uit 2017 gaf aan dat we ons midden in een obesitaspandemie bevinden, met tarieven die wereldwijd stijgen en de VS op de eerste plaats staat in deze zorgwekkende trend.
Om deze redenen zijn wetenschappers constant op zoek naar gezonde levensstijlstrategieën die mensen zullen helpen om een gewenst gewicht te behouden. Tegelijkertijd blijven onderzoekers de biologische mechanismen achter gewichtsverlies en -toename onderzoeken in een poging om effectievere medicijnen te bedenken voor de behandeling van obesitas.
Onderzoekers van het Salk Institute of Biological Studies in La Jolla, CA, zoeken nu naar bruin vetweefsel, of bruin vet, om effectievere manieren te vinden om obesitas aan te pakken.
Senior onderzoeker Ronald Evans en zijn collega's proberen precies te begrijpen wat bruin weefsel zijn specifieke kenmerken geeft. Dit inzicht, zo stelt het team, kan hen helpen om effectieve medicijnen te bedenken die inwerken op overtollig wit vetweefsel.
De resultaten van hun onderzoek zijn nu in het tijdschrift gepubliceerd Celrapporten.
Eén gen kan de sleutel bevatten
Concreet wilden de wetenschappers meer weten over de thermogene eigenschappen van bruin vet - dat wil zeggen, hoe het reageert op omgevingstemperatuur en metabolische factoren om warmte te produceren.
Eerdere studies hadden al aangetoond dat sommige soorten bruin vetweefsel werden "geactiveerd" om calorieën in warmte om te zetten wanneer het lichaam werd blootgesteld aan lagere omgevingstemperaturen.
"We waren geïnteresseerd in wat bruin vet in stand houdt, zelfs als we niet de hele tijd aan kou worden blootgesteld", legt eerste studie-auteur Maryam Ahmadian uit.
De onderzoekers werkten met muizen en zoomden in op een gen dat erg actief is in bruine vetcellen: oestrogeengerelateerde receptor gamma.
Wat ze ontdekten was dat dit gen altijd tot expressie komt in bruine vetcellen, ongeacht of het lichaam wordt blootgesteld aan koude omgevingstemperaturen. Tegelijkertijd ontdekten ze dat dit gen nooit tot expressie komt in witte vetcellen.
Bij het bestuderen van muizen waarin het oestrogeen-gerelateerde receptor-gamma-gen was uitgeschakeld, zodat het niet tot expressie kon worden gebracht in bruine vetcellen, merkten Evans en zijn team op dat bruin vetweefsel in zijn moleculaire structuur en mechanismen op wit vetweefsel begon te lijken.
In hun paper noemen de onderzoekers dit effect het "wit worden van bruin vetweefsel".
Bevindingen kunnen leiden tot betere therapieën
Een ander resultaat met betrekking tot het "wit worden" van bruin vet bij deze genetisch gemanipuleerde muizen was dat geen van hen koude temperaturen aankon, terwijl ongeveer 80 procent van de normale muizen zich kunnen aanpassen aan dergelijke omgevingsveranderingen.
Tegelijkertijd, als het ging om het metabolisme van de dieren - of hoeveel ze aankwamen - vonden Evans en het team geen significante verschillen tussen de gewone muizen en hun genetisch gemanipuleerde tegenhangers.
Samengevat suggereren deze bevindingen dat de expressie van het oestrogeen-gerelateerde receptor-gamma-gen ervoor zorgt dat bruin vet "bruin" blijft en adequaat reageert op koude temperaturen.
"Dit bevordert niet alleen ons begrip van hoe het lichaam reageert op kou, maar kan ook leiden tot nieuwe manieren om de hoeveelheid bruin vet in het lichaam onder controle te houden, dat verband houdt met obesitas, diabetes en leververvetting."
Ronald Evans
Een ander aspect van de experimenten van de onderzoekers werd geïnformeerd door het feit dat het oestrogeengerelateerde receptor-gamma-gen codeert voor een eiwit dat toegang heeft tot de celkernen en de expressie van andere genen beïnvloedt.
Aanvullende experimenten toonden aan dat oestrogeengerelateerde receptor-gamma zich richt op een aantal genen - zoals Ucp1, Coxa1 en Pparα - die zijn gekoppeld aan mechanismen van bruin vet en obesitas, maar nooit eerder aan dit eiwit.
Het team schrijft dat verdere studies moeten onderzoeken welke effecten het activeren van het oestrogeen-gerelateerde receptor-gamma-gen in witte vetcellen zou hebben. Ze hopen dat deze beweging ertoe kan leiden dat witte vetcellen zich op dezelfde manier gedragen als bruine vetcellen, waardoor dit een haalbare strategie wordt voor therapieën die zich richten op obesitas en diabetes.
Bovendien wijzen ze erop dat het belangrijk is ervoor te zorgen dat oestrogeengerelateerde receptor-gamma dezelfde rol speelt in het bruine vetweefsel van mensen als in dat van muizen.
