Stres a obezita: spojené nádoby

Bádatelia zo SAV sa podieľali na dvoch významných objavoch. Zverejnili ich v júli v médiách, ktoré patria k celosvetovo najprestížnejším. Objavy sa týkajú sľubnej možnosti cielene manipulovať s telesným tukom a štruktúry dôležitých bielkovín.

Marián Farkašovský. Foto - Renáta Knirschová/ÚMB SAV
Bádatelia zo SAV sa podieľali na dvoch významných objavoch. Zverejnili ich v júli v médiách, ktoré patria k celosvetovo najprestížnejším. Objavy sa týkajú sľubnej možnosti cielene manipulovať s telesným tukom a štruktúry dôležitých bielkovín.

V prvom prípade vyšiel v Nature Medicine článok Richarda Kvetňanského z Ústavu experimentálnej endokrinológie SAV v Bratislave so zahraničnými kolegami. Zamerali sa na stále nedostatočne preskúmaný vzťah stresu a obezity. Našli spôsob, ako injekciami netoxickej látky pridávať a odoberať tuk zo zvolených častí tela laboratórnych myší.

Richard Kvetňanský. Foto - Vladimír Šmihula/ÚP SAV

V druhom prípade Marián Farkašovský z Ústavu molekulárnej biológie SAV v Bratislave takisto so zahraničnými kolegami uverejnil výsledky predbežne on-line v Nature. Skúmali ľudské septíny, záhadné bielkoviny, ktoré patria medzi kľúčových hráčov v bunkách mnohých organizmov.

2xveda_sk_4.jpg

Marián Farkašovský na aktuálnej snímke z laboratória. Foto: Renáta Knirschová/ÚMB SAV.

Priberanie a chudnutie injekciami

Richard Kvetňanský s kolegami opísal mechanizmus, ktorým stres vyvoláva anomálne priberanie myší a ako s ním možno manipulovať. Na začiatku je neuroprenášač (neuropeptid) Y čiže NPY, látka vylučovaná nervami systému, ktorý pripravuje telo na záťaž. Jej účinok spostredkúva iná látka, neuropeptidový receptor Y2 čiže NPY2R.

Chudé a tučné myši z predmetných pokusov. Foto: Georgetown University.

Vedci pridávali tuk na zvolené miesta tiel myší injekciami NPY. Do dvoch týždňov sa myšiam zvýšila hmotnosť i objem tukového tkaniva až o 50 percent. Chronicky stresovaným myšiam sa tandem NPY-NPY2R aktivuje viac. No keď im vstrekli do brušného tuku látku blokujúcu činnosť NPY2R, rýchlo schudli, opäť až o 50 percent.

Od myší k človeku

Vedci sprvoti neverili svojim očiam, výsledky štvorročných pokusov však vypovedali jednoznačne. Po znížení množstva tuku v brušnej oblasti myšiam ubudol aj tuk v pečeni a kostrovom svalstve. To pomohlo "dať do poriadku" ich odolnosť proti inzulínu, neznášanlivosť glukózy, krvný tlak a cievne zápaly.

Na podobný mechanizmus navyše poukazujú aj prvé výsledky rovnakých pokusov s opicami. Môže to vysvetliť, prečo chronicky stresovaní ľudia priberajú viac, ako by mali, súdiac podľa množstva skonzumovaných kalórií (hoci iní ľudia zasa pri strese chudnú.) Je to prvý výskum dokazujúci priamy účinok stresu na hromadenie tuku. Nejde iba o vec mozgu, ako sa dosiaľ myslelo (čiže o ovládanie chuti k jedlu a celkovo metabolizmu hypotalamom), ale o priamu fyziologickú reakciu samotného tukového tkaniva na stres.

Stresom k obezite

Pokusy simulovali chronický stres, na aký myši môžu naraziť v prírode. Počas dvoch týždňov stáli vždy hodinu denne v studenej vode, alebo ich rovnako dlho stresovala agresívna dominantná myš.

Kŕmili ich buď normálne, alebo stravou s vysokým obsahom tukov a cukrov. Stresované zvieratá na normálnej strave nepribrali, no stresované na vysokokalorickej áno, dokonca dvakrát viac, ako by mali podľa kalorického príjmu. A navyše najmä v brušnej oblasti.

Stresované zvieratá konzumovali rovnaké množstvo takej stravy ako kontrolné nestresované, no ich metabolizmus ju očividne spracovával inak. Evolučne to dáva zmysel, ak sa v ťažkých časoch ukladá viac tuku ako energetická rezerva. Rovnako môžu fungovať aj ľudia.

2xveda_sk_3.jpg

Snímky tiel myší získané zobrazovaním pomocou magnetickej rezonancie. Horné ukazujú celkový brušný tuk, dolné na priereze tela vnútornostný tuk. Tretia a štvrtá myš zľava boli na vysokokalorickej strave, tretia stresovaná pobytom v chladnej vode, štvrtá agresiou dominantnej myši. Žlté, oranžové a hnedasté tóny odpovedajú tukovému tkanivu. Prvá zľava je kontrolné myši na bežnej strave, druhá na vysokokalorickej, ale nestresovaná. Dve myši vpravo boli na vysokokalorickej strave a stresované chladom, avšak nepribrali po zablokovaní NPY2R. Foto: Nature Medicine.

Zdravšie starnutie?

Ak nový objav definitívne potvrdia na ľuďoch, najrýchlejšie sa uplatní v kozmetickej a rekonštrukčnej plastickej chirurgii. Keďže umožňuje cielene pridávať tuk ako štepy, pomôže pri omladzovaní tváre, úprave prsníkov, sedacej časti stehien a zväčšovaní perí. Jednoduché injekcie zaručujú predvídateľnosť výsledkov zásahu, sú lacné, zlučiteľné s vlastným tkanivom pacienta a zásah je trvalý. Možnosť lokálneho odstránenia tukového tkaniva zablokovaním NPY2R vedie k úvahám o nahradení dnešného odsávania tuku, ktoré je predsa len operačným zákrokom so všetkými rizikami. Ľahké a bezpečné dopĺňanie želateľného a odoberanie neželateľného tuku môže zmeniť doterajší ráz starnutia ľudí. A pri obrovskej úlohe nadbytočného tuku v chorobách zľahčí aj sprievodné zdravotné príznaky.

Tento objav nám asi neumožní, aby sme jedli čo chceme a koľko chceme, a potom to riešili blokádou NPY2R, no určite výrazne prispeje k zlepšeniu ľudského zdravia a kvality života.

Dvanásťčlenný tím vedcov z USA, Slovenska a Austrálie koordinovala Zofia Zukowska z Georgetownskej univerzity vo Washingtone.

Záhadní kľúčoví hráči

Septíny sú skupina bielkovín, ktoré sa v evolúcii menia minimálne. Sú také dôležité, že jednoducho nemôžu takpovediac podliehať móde. Zväčša sa spájajú do kratších (oligoméry) a dlhších reťazcov (polyméry), z nich vznikajú rôzne dlhé vlákna, široké 7 - 9 nanometrov (miliardtín metra). Jednotky vlákien typicky merajú 25 - 32 nanometrov.

Septíny objavili v roku 1970 v pučiacej kvasinke, kde v zúženom mieste medzi materskou a dcérskou bunkou tvorili prstenec, organizujúci bunkové delenie. Odvtedy sa zistilo, že popri delení buniek sa zúčastňujú na celom rade ďalších dôležitých vnútrobunkových pohybov a procesov. Predstavujú jednu z kľúčových súčastí "kostry" bunky a fungujú ako "lešenie" pre mnohé iné bielkoviny.

Unikátna štruktúra

Stále sa však málo vie o štruktúre jednotlivých septínov a ich komplexov a o spôsobe, akým vytvárajú vlákna. Marián Farkašovský s kolegami teraz zmapovali štruktúru jednak ľudského septínu SEPT-2, jednak trojkomplexu ľudských septínov SEPT2 - SEPT6 - SEPT7. Použili na to röntgenovú kryštalografiu (bielkoviny sa najprv nechajú vykryštalizovať, aby sa dali dobre presvietiť röntgenovými lúčmi) a elektrónový mikroskop. Novo odhalenými podrobnosťami štruktúry sa septíny zásadne líšia od iných súčastí bunkovej "kostry".

Septíny a zdravie

Septíny sú známe v bunkách húb a živočíchov, ale nie prvokov a rastlín. Napríklad kvasinka má sedem génov, ktoré kódujú septíny, hlísta dva a človek trinásť. Chybná štruktúra a tým aj funkcia ľudských septínov sa podľa všetkého podieľajú na vzniku viacerých vážnych chorôb, najmä neurodegeneratívnych, ako Alzheimerova a Parkinsonova, avšak v tejto súvislosti sa hovorí aj o rakovine typu leukémií či lymfómov.

2xveda_sk_6.jpg

Šesťzložkové jednotky ľudských septínových vlákien pod elektrónovým mikroskopom. Foto: Nature.

V čom teda spočíva hlavný praktický význam nových poznatkov o štruktúre septínov? Sú nevyhnutným predpokladom na plné pochopenie funkcie septínov, čo potom možno prípadne využiť na liečbu spomenutých chorôb. Mnohorakosť dôležitých úloh septínov v bunkách však poukazuje na viaceré ďalšie využitie, napríklad v biotechnológiách.

Osemčlenný tím vedcov z Nemecka, Slovenska a USA koordinoval Alfred Wittinghofer z Ústavu Maxa Plancka pre molekulárnu fyziológiu v Dortmunde.

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. 100 %-nú hypotéku môžete dostať aj na mestský apartmán
  2. Od septembra opäť po starom
  3. Mama taxi: Koľko najazdí rodič mesačne kvôli svojim deťom?
  4. ENERGOFÓRUM® 2017 spojí elektrinu a plyn pod jednu strechu
  5. Získajte prístup k zamknutým článkom už o niekoľko sekúnd
  6. Návod, ako si s kreditkou užijete dovolenku a ešte aj ušetríte
  7. 5 tipov ako na zdravé nôžky v škole
  8. 6 účinkov prírodného slovenského výrobku
  9. Let s prestreleným srdcom: Samovraždy slovenských hercov
  10. TAURIS výrobky na gril potešia gurmánov aj maškrtníkov
  1. 10 vecí, ktoré môžete dostať od zdravotnej poisťovne zadarmo
  2. Úspech na Majstrovstvách sveta v Quadrathlone
  3. Mama taxi: Koľko najazdí rodič mesačne kvôli svojim deťom?
  4. Od septembra opäť po starom
  5. Máte doma retro kúsky spojené s pivom Šariš?
  6. ENERGOFÓRUM® 2017 spojí elektrinu a plyn pod jednu strechu
  7. 100 %-nú hypotéku môžete dostať aj na mestský apartmán
  8. Business Smartphones Connected to Public Wi-Fi Can Be in Danger
  9. Získajte prístup k zamknutým článkom už o niekoľko sekúnd
  10. Poslanec Borguľa žiada o uvoľnenie parkoviska pre rezidentov
  1. Let s prestreleným srdcom: Samovraždy slovenských hercov 6 950
  2. Od septembra opäť po starom 4 262
  3. Získajte prístup k zamknutým článkom už o niekoľko sekúnd 4 232
  4. Mama taxi: Koľko najazdí rodič mesačne kvôli svojim deťom? 2 162
  5. 6 účinkov prírodného slovenského výrobku 1 833
  6. Návod, ako si s kreditkou užijete dovolenku a ešte aj ušetríte 1 723
  7. Ako sme jazdili v socializme 1 442
  8. 5 tipov ako na zdravé nôžky v škole 1 277
  9. Lety do exotiky už aj z Bratislavy 1 107
  10. Problémy s počatím? Čo vás čaká na ceste za dvomi čiarkami 1 084

Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

O 13. a 14. plate hovoril Danko, teraz ho podporil aj Smer

Koaličné strany sa zrejme dohodnú na úľavách pre firmy, ktoré vyplácajú trináste a štrnáste platy.

KULTÚRA

Rytmus bude nadávať, orchester hrať

Ľahší primitivizmus a ukáznenosť vraj idú dokopy.

SVET

Správca budúcnosti, o ktorom ste nepočuli. Zomrel de Brum

Klimatická dohoda by bez neho nevznikla.

Neprehliadnite tiež

Na Marse môžu v noci zúriť silné snežné búrky

Na postavenie snehuliaka alebo lyžovanie ale zrejme nebude dosť.

Sledujete počasie v mobile? Možno vás firma napriek zákazu špehuje

Kde ste a kam chodievate - to sú informácie, ktoré zaujímajú vývojárov aplikácie AccuWeather.

USA menia stratégiu, zvažujú odplatné kybervojenské útoky

Ak nie je možné technológie ochrániť, nezostáva nič iné ako odvetný útok. USA začínajú hovoriť o aktívnych hackerských operáciách.

Microsoft ohlásil nový diel legendárnej stratégie Age of Empires

Definitívna edícia prvého dielu vyjde už tento október.