Mausstudien werfen ein neues Licht auf die Fettbildung
Neue Forschungen an Mäusen haben zur Entdeckung eines bisher unbekannten molekularen Mechanismus geführt, der eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Bildung von Fettgewebe spielt.
"Fettleibigkeit ist ein globales Gesundheitsproblem, das ein großes Risiko für verschiedene chronische Krankheiten darstellt, darunter Typ-2-Diabetes, nichtalkoholische Fettlebererkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall und Krebs", sagt Dr. Joshua Mendell vom Southwestern Medical Center der Universität von Texas in Dallas.
Die Forscher sind sich jedoch noch nicht sicher über alle biologischen Mechanismen, die Menschen für Fettleibigkeit prädisponieren können.
Aus diesem Grund haben Dr. Mendell und Kollegen kürzlich eine Studie an Mäusen durchgeführt, um mehr über mögliche zugrunde liegende Mechanismen herauszufinden, die zur Akkumulation von weißem Fettgewebe beitragen könnten.
Diese Form von Fettgewebe ist die Energiespeichereinheit des Körpers. Wenn sie sich jedoch überakkumuliert, kann sie Stoffwechselprozesse negativ beeinflussen, beispielsweise solche, die bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels eine Rolle spielen.
Die Forschung des Teams, die in der Zeitschrift veröffentlicht wird Gene & Entwicklunguntersuchten die mögliche Rolle einer bestimmten Familie von microRNA-Molekülen bei der Regulierung weißer Fettzellen.
Moleküle von microRNA sind nichtkodierende RNA-Moleküle, die dabei helfen, die Expression bestimmter Gene zu regulieren, von denen die meisten Informationen für die Produktion von Proteinen kodieren.
In der aktuellen Studie konzentrierte sich das Forscherteam auf die miR-26-Familie von microRNAs - einschließlich miR-26a-1, miR-26a-2 und miR-26b -, die frühere Forschungen mit der Unterdrückung von Krebs und der Regulierung der Insulinsensitivität in Verbindung gebracht haben .
Den Forschern zufolge blieb jedoch unklar, ob miR-26-Moleküle auch bei der Regulation der weißen Fettzellen eine Rolle spielten.
Die Entdeckung eines neuen Mechanismus
Um die Rolle der miR-26-Familie bei der Regulation der Fettbildung zu bestätigen, verwendeten die Forscher die CRISPR / Cas9-Geneditierungstechnologie, um die Gene zu entfernen, die diese Moleküle in einer Gruppe von Mäusen codierten.
Das Team stellte fest, dass sich die Mäuse, denen miR-26 fehlte, selbst bei normaler Ernährung im frühen Leben normal entwickelten, jedoch ab dem frühen Erwachsenenalter einen zwei- bis dreifachen Anstieg des weißen Fettgewebes verzeichneten.
Die Wissenschaftler konstruierten auch eine andere Gruppe von Mäusen, um miR-26-Moleküle zu überproduzieren.
Sie fütterten dann sowohl diese Mäuse als auch eine nicht biotechnologisch hergestellte Gruppe von Nagetieren mit einer fettreichen Diät. Nach diesem Eingriff erlebten die normalen Mäuse - wie erwartet - eine ernsthafte Gewichtszunahme: Das weiße Fettgewebe stieg auf etwa 40% der Körpermasse dieser Nagetiere.
Das Gleiche galt jedoch nicht für die Mäuse, die das Team entwickelt hatte, um miR-26 zu überproduzieren. Selbst bei der fettreichen Ernährung verzeichnete diese Gruppe von Nagetieren einen unbedeutenden Anstieg des Körperfettgehalts. Darüber hinaus hatten sie auch niedrigere Blutzucker- und Blutfettwerte als ihre Kollegen.
Zusammengenommen weisen diese Ergebnisse auf die Beteiligung der miR-26-Familie von RNA-Molekülen an der Regulation der Fettgewebeakkumulation hin.
„Wir haben festgestellt, dass der Verlust einer Familie von microRNAs zu einem dramatischen Anstieg der Fettbildung führt. Darüber hinaus haben wir gezeigt, dass eine Überexpression der miR-26-Familie von miRNAs bei Mäusen, die eine fettreiche Ernährung erhalten, stark vor Gewichtszunahme schützt. “
Hauptautorin Asha Acharya, Ph.D.
Die Forscher machten auch einen anderen Befund, der sie, wie sie sagen, überraschte. Sie stellten fest, dass miR-26-Moleküle die Spiegel von FBXL19 zu regulieren schienen, einem Protein, das zur Bildung neuer weißer Fettzellen beiträgt.
"Dieses Protein war in der Vergangenheit nicht mit Fettbildung oder Fettleibigkeit in Verbindung gebracht worden, daher war dieses Ergebnis unerwartet", bemerkt Dr. Mendell.
"Die Fettspeicherung bei erwachsenen Säugetieren ist ein stark regulierter Prozess, bei dem Vorläuferzellen mobilisiert werden, die sich in Fettzellen differenzieren", erklärt der Forscher weiter. Die Forscher sind daran interessiert, diese Prozesse weiter zu untersuchen, insbesondere den Mechanismus, den sie durch ihre jüngsten Forschungen entdeckt haben.
In Zukunft hoffen sie, dass ihre Ergebnisse den Weg zu besseren Therapien für Stoffwechselstörungen, insbesondere Fettleibigkeit, ebnen könnten.
„Diese Studie enthüllt einen neuen Mechanismus zur Kontrolle der Fettproduktion im Körper, und ein tieferes Verständnis dieses Mechanismus könnte zu neuen Therapien zur Behandlung von Fettleibigkeit führen, indem beispielsweise Strategien zur Steigerung der miR-26-Aktivität oder zur Hemmung des Downstreams aufgezeigt werden Ziele dieser microRNA “, argumentiert Dr. Mendell.
