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. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  3. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  4. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  5. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  6. Rastie nám pokrivená generácia?
  7. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  8. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  9. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  10. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  1. Atraktívnejšie učenie vďaka digitálnym technológiám
  2. Aký vplyv by mal konflikt v Kórei na vaše investície?
  3. Zľava 3000 € na 3-izbové byty v Jarabinkách
  4. JUDr. Barbora Sabó: Dobrý maklér šetrí čas, peniaze i nervy!
  5. Detské zúbky sú veda
  6. Štartujú jesenné módne dni v Poluse
  7. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku
  8. Rastie nám pokrivená generácia?
  9. Intímna hygiena – celoročná záležitosť
  10. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji
  1. Zanzibar je plný lákadiel na dokonalú exotickú dovolenku 15 541
  2. Rastie nám pokrivená generácia? 10 466
  3. Intímna hygiena – celoročná záležitosť 3 287
  4. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 2 850
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 1 958
  6. Pivovar Šariš podporí cestovný ruch v Prešovskom kraji 1 335
  7. Kedy sa refinancovanie oplatí? 1 306
  8. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 085
  9. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba 1 032
  10. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky 615

Hlavné správy zo Sme.sk

KOMENTÁRE

Alternatíva pre Nemecko skutočnú alternatívu neponúka

Merkelová voľby vyhrala a ostáva mocná. Európa je naozaj vďačná.

DOMOV

Aké stíhačky môžeme a ktoré ponuky sú nereálne?

Rozhodovať sa bude len medzi gripenmi a stíhačkami F-16.

Neprehliadnite tiež

Astronautka z NASA: Vieme, že sa niečo pokazí

Astronautka Dorothy Metcalf-Lindenburgerová hovorí, ako vyzerá tréning v NASA a ako sa astronauti pripravujú na zlyhania.

Rozšírená realita je zábavná aj užitočná. Skúste tieto aplikácie pre iPhone a iPad

Nová aktualizácia iOS 11 pre mobilné zariadenia od Apple priniesla aj ARKit. V ponuke sú prvé aplikácie a je s nimi zábava.

TECH_FM

Kontroverzný objav naznačuje, že praľudia sa mohli vyvinúť v Európe

Stopy dávneho tvora mätú vedcov. Odborníci sa sporia, komu patrili.

Strašia vás baktérie na mobile? Vymysleli, ako sa ich zbaviť

Nová nabíjačka dezinfikuje mobily, používa ultrafialové žiarenie.