Vědci vytvořili u myší hnědý tuk spalující energii

Vědci z Dana-Farber Cancer Institute dokázali přimět myší buňky k produkci hnědého tuku. Hnědý tuk je přirozeně se vyskytující druh tukové tkáně, který na rozdíl od bílého tuku dokáže spalovat energii. Pokud by bylo dosaženo stejného efektu také u lidí, mohlo by to představovat objev nového druhu léčby obezity nebo cukrovky. Tyto závěry byly zveřejněny na webových stránkách časopisu Nature 29. července tohoto roku.

Hnědý a bílý tuk mají opačnou funkci

Nadbytek energie ze stravy je uložen v bílých tukových buňkách, které se nahromadí v těle, obzvlášť na stehnech a na břiše. Nahromaděný tuk u obézních lidí stresuje buňky, což může způsobit záněty orgánů a oběhového systému. Tím se zvyšuje riziko srdečních chorob a diabetu.

Hnědý tuk působí opačným způsobem. Vyvinul se pro ochranu zvířat před zimou a pro prevenci obezity. Hnědé tukové buňky neslouží k uchovávání energie, ale naopak spalují kalorie a přitom generují značné množství tepla. Jsou totiž vybavené velkou zásobou mitochondrií, organel, které využívají kyslík pro spalování cukru ze stravy.

Hnědý tuk se ve velkém množství vyskytuje u malých dětí a také malých savců, kteří snadno ztrácejí teplo a musejí dorovnávat ztráty. Novorozenci mají velká ložiska hnědého tuku mezi lopatkami a podél velkých cév. S růstem ho však začne ubývat a vědci se dlouho domnívali, že u dospělých lidí se hnědý tuk už prakticky nevyskytuje.

Objeven i u dospělých lidí

V poslední době bylo zjištěno, že funkční hnědý tuk vlastní i dospělí lidé. Nový poznatek umožnila kombinace dvou zobrazovacích metod - pozitronové emisní tomografie a výpočetní tomografie. Vědci na snímcích lidského těla objevili známky přítomnosti hnědého tuku, kterou si pak ověřovali na vzorcích tkání odebraných při chirurgických zákrocích. Zjistili, že 6 % lidí, u kterých se dala detekovat hnědá tuková tkáň, má mezi krkem a spodkem hrudníku 100 a více gramů hnědého tuku, což je množství, které umí spálit několik set kalorií denně. Vědci dále objevili, že velké množství hnědého tuku vlastní nejčastěji mladé ženy, dále pak starší muži s nadváhou. Důvodem může být jejich menší svalový objem, a tedy větší potřeba produkce tepla hnědými tukovými buňkami.

Zvýšení produkce hnědého tuku u myší

Nejprve byly v roce 2007 objeveny dva spolupracující proteiny, které určují, zda se z nevyvinutých svalových buněk v embryu vytvoří svalové buňky, nebo hnědé tukové buňky. Proteiny nesou označení PRDM16 a C/EBP-beta. Bylo zjištěno, že jen spolu mohou v buňkách dostatečně tvořit hnědý tuk.

Z těchto poznatků vědci přiměli buňky v laboratoři tvořit hnědou tukovou tkáň. Proteiny byly vloženy do kožních buněk dospělých myší i do lidských kožních buněk, které byly izolovány z předkožky novorozenců získané během obřízky. V obou případech byly produkovány zralé hnědé tukové buňky.
Poté transplantovali tyto syntetické prekurzory hnědého tuku také dospělým myším pro zvýšení jejich vlastních zásob hnědého tuku. Testy ukázaly, že vytvořený hnědý tuk dokázal velmi rychle spalovat nadbytečnou energii, která by jinak byla uložena ve formě tuku v bílé tukové tkáni. Nicméně se netestovalo, zda nová hnědá tuková tkáň skutečně chrání myši před obezitou.

Mikroskopický snímek vytvořeného hnědého tuku v myších kožních buňkách (tuk je zbarvený zeleně, modré objekty jsou buněčná jádra)

Tvorba hnědé tukové tkáně má potenciál pro léčbu lidí s obezitou a diabetem. Pacientovi by se mohl odebrat tuk, vložit do něj proteiny PRDM16-C/EBP-beta a vrátit jej zpět pacientovi, u kterého by tak vzrostla tvorba hnědého tuku. Druhou možností by bylo podávání léku, který by zrychlil produkci hnědého tuku bez potřeby transplantace. Pokud by se podařilo nalézt hormon s takovýmto účinkem, mohl by se stát vhodným lékem proti obezitě.

Autor: Dagmar Smětalová

Zdroje:
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090729132109.htm
http://www.rozhlas.cz/leonardo/clovek/_zprava/595182