Tłuste muchy pokazują, jak organizm uzyskuje dostęp do zapasów energii
Badacze niemieccy rzucili nowe światło na sposób, w jaki muchy owocówki kontrolują magazynowanie tłuszczów i ich mobilizację. Utrzymywanie prawidłowego poziomu tłuszczów w organizmie ma decydujące znaczenie dla przetrwania; nagromadzenie zbyt małej ich ilości powoduje ryzyko śmierci głodowej w okresach głodu, podczas gdy zbyt dużo tłuszczów może prowadzić do zwiększenia ryzyka wystąpienia chorób takich jak choroby układu krążenia, cukrzyca typu 2 i nowotwór. Niewiele wiadomo na temat procesów regulujących magazynowanie rezerw tłuszczów i ich uwalnianie. Dzięki poprzedniemu badaniu Ronald Kühnlein i jego współpracownicy w Instytucie Chemii Biofizycznej im. Maksa Plancka zrozumieli, w jaki sposób muszki owocowe (Drosophila) odkładają rezerwy tłuszczów. Podobnie jak ssaki, magazynują one tłuszcze w formie kropelek w komórkach specjalnej tkanki zapasowej. - Skład chemiczny tego przechowywanego tłuszczu jest identyczny - powiedział profesor Kühnlein. - W obydwóch przypadkach jest to trigliceryd. Nie wystarczy posiadać zdolność magazynowania tłuszczów - należy również umieć się do nich dostać i wykorzystać je wówczas, gdy są potrzebne; najnowsze badanie skupia się właśnie na tym procesie "mobilizacji". - Do metabolizowania tłuszczów konieczne są enzymy je rozkładające: lipaza Brummer u owadów, a u ssaków tzw. lipaza ATGL [adipose triglyceride lipase] - wyjaśnił profesor Kühnlein. Badacze obserwowali muchy owocówki, które nie potrafiły prawidłowo wytworzyć enzymu w postaci lipazy Brummer, jak też muchy, u których wadliwy był detektor wykrywający hormon AKH. Receptor AKH aktywuje szlak sygnałowy, który prowadzi do mobilizacji rezerw tłuszczów. Badali również muchy, u których nieprawidłowości dotyczyły zarówno wytwarzania enzymu lipazy Brummer, jak i receptora AKH. Wszystkie muchy najpierw otrzymywały tyle pożywienia, ile chciały, a następnie głodzono je, aby można było stwierdzić, czy i jak uruchamiają zapasy tłuszczów. Muchy, u których jeden z tych genów był wadliwy, były znacznie grubsze niż normalne muchy. Chociaż ich zdolność do mobilizowania rezerw tłuszczu była ograniczona, potrafiły jednak przetrwać brak pożywienia przez długi okres. Muchy, u których obydwa geny były wadliwe, stały się aż cztery razy grubsze niż normalne muchy i gromadziły nadmierne ilości kropelek tłuszczu w komórkach ciała tłuszczowego. Jednakże po zabraniu pożywienia te podwójnie zmutowane muchy szybko zdychały z głodu. - Nie miały w ogóle dostępu do rezerw tłuszczów - wyjaśnia profesor Kühnlein. - Oznacza to, że u much owocówek (Drosophila) istnieją tylko dwa mechanizmy mobilizacji tłuszczów. Jeżeli bowiem obydwa mechanizmy są wyłączone i muchy - pomimo całego posiadanego tłuszczu - bez pożywienia szybko zdychają, nie może istnieć trzeci sposób, by dostać się do zapasów tłuszczu. Muchy te mogły jednak się dostać do swoich rezerw węglowodanów i je wykorzystać, co pokazuje, że mutacje Brummer i AKH mają tylko wpływ na dostęp do rezerw tłuszczu, a nie do pozostałych zapasów energii w organizmie. Następnym krokiem będzie zrozumienie, w jaki sposób szlaki Brummer i AKH ze sobą współdziałają, jak też zidentyfikowanie innych genów uczestniczących w magazynowaniu i mobilizacji tłuszczów. Zachodzi również pytanie, jakie mechanizmy biorą udział w tych procesach u ludzi; my też mamy receptory - podobne do receptora AKH występującego u much - o których wiadomo, że odgrywają rolę w metabolizmie tłuszczów.
Kraje
Niemcy