Otyłość, która przez dekady była postrzegana głównie jako efekt złych nawyków żywieniowych i braku aktywności fizycznej, w ostatnich latach coraz częściej rozumiana jest jako złożona choroba metaboliczna. W świetle nowych badań opublikowanych przez zespół z Instytutu Weizmanna, zrozumienie tej choroby może ulec całkowitej transformacji.
Czytaj też: Nowy hormon regulujący apetyt i metabolizm odkryty! Pomoże walczyć z otyłością?
Badacze wykazali, że wyciszenie białka MTCH2 (Mitochondrial Carrier Homolog 2), znanego jako Mitch, w komórkach mięśniowych człowieka prowadzi do radykalnych zmian w metabolizmie. Bez „Mitcha” komórki tracą zdolność do efektywnego magazynowania tłuszczu, a jednocześnie zaczynają go intensywnie spalać jako alternatywne źródło energii. To swoiste „przełączenie trybu” oznacza, że tłuszcz z depozytów staje się głównym paliwem, niezależnie od spożycia kalorii czy poziomu aktywności fizycznej. Szczegóły opisano w czasopiśmie The EMBO Journal.
Mitch i mitochondria: blokada, która uruchamia spalanie tłuszczu
Rola MTCH2 okazała się ściśle związana z funkcjonowaniem mitochondriów – elektrowni komórkowych, które odpowiadają za przekształcanie składników odżywczych w energię. Białko to bierze udział w procesie fuzji mitochondriów, czyli łączenia się tych organelli w większe struktury, co pozwala komórce bardziej efektywnie gospodarować zasobami energetycznymi.
Czytaj też: Do tej pory źle myśleliśmy o otyłości. Koniec ery BMI?
Gdy Mitch zostaje wyłączony, komórki tracą możliwość optymalnego wytwarzania energii z węglowodanów i białek. Nie prowadzi to jednak do ich śmierci czy dysfunkcji – zamiast tego, komórki adaptują się, przechodząc na spalanie tłuszczów. Co więcej, obserwuje się w nich wzrost oddychania komórkowego, czyli intensyfikację procesów, w których z tłuszczów i cukrów wytwarzana jest energia przy udziale tlenu.
Jak podkreśla dr Sabita Chourasia, główna autorka badania:
Po wyłączeniu Mitcha analizowaliśmy zmiany ponad 100 substancji zaangażowanych w metabolizm. Zauważyliśmy wyraźny wzrost intensywności oddychania komórkowego, co tłumaczy wcześniejsze obserwacje zwiększonej wydolności mięśni u myszy pozbawionych tego białka.
Jednym z najbardziej zaskakujących wyników eksperymentu było zaobserwowanie, że komórki tłuszczowe pozbawione Mitcha nie tylko rzadziej magazynują tłuszcz, ale wręcz tracą zdolność do jego syntezy i przechowywania. Pod mikroskopem widać wyraźnie: komórki bez Mitcha zawierają znacznie mniej kropli tłuszczowych niż ich nienaruszone odpowiedniki.
Prof. Atan Gross, współautor badania, tłumaczy:
Wyciszenie Mitcha prowadziło do znacznego spadku lipidów błonowych. Jednocześnie zauważyliśmy wzrost substancji tłuszczowych wykorzystywanych jako paliwo. Pokazaliśmy, że Mitch dosłownie decyduje o losie tłuszczu w ludzkich komórkach.
Mechanizm jest głęboko metaboliczny: bez Mitcha komórki doświadczają niedoboru energii, co sprawia, że tłuszcz staje się głównym źródłem paliwa. Jednocześnie tłuszcz nie jest już magazynowany, ponieważ komórki nie są w stanie zbudować błon niezbędnych do wzrostu i różnicowania nowych adipocytów, czyli komórek tłuszczowych.
Zespół z Weizmanna przekonuje, że Mitch działa niczym molekularny „przełącznik”, który steruje losami tłuszczu w organizmie. Jego obecność sprzyja tworzeniu nowych komórek tłuszczowych i magazynowaniu lipidów, a jego brak – uruchamia kaskadę procesów prowadzących do spalania tłuszczu i redukcji jego akumulacji. Co szczególnie istotne, podwyższony poziom MTCH2 zaobserwowano wcześniej u kobiet z otyłością, co może wskazywać na jego udział w patogenezie tej choroby. Naukowcy spekulują, że różnice w ekspresji Mitcha mogą częściowo tłumaczyć predyspozycje do tycia niezależnie od stylu życia.
Zrozumienie roli Mitcha w regulacji metabolizmu otwiera drogę do opracowania nowej klasy leków przeciw otyłości. Zespół z Weizmanna pracuje już nad małocząsteczkowym związkiem, który mógłby selektywnie wyciszać MTCH2 w mięśniach. Potencjalny lek miałby z jednej strony hamować tworzenie się nowych komórek tłuszczowych, z drugiej – wspierać organizm w spalaniu już istniejących zasobów.
W odróżnieniu od popularnych obecnie leków opartych na analogach GLP-1, które często prowadzą do utraty masy mięśniowej, terapia wycelowana w Mitcha wydaje się nie tylko oszczędzać mięśnie, ale wręcz poprawiać ich wydolność i funkcję. To może być odpowiedź na wieloletnie wyzwania w leczeniu otyłości – znaleźć sposób na redukcję tłuszczu bez konieczności wyniszczającej diety, intensywnych ćwiczeń czy skutków ubocznych farmakoterapii.
