Naukowcy z Pennington Biomedical Research Center, należącego do Louisiana State University, opracowali i sprawdzili nowy model genetyczny u zwierząt laboratoryjnych. Pozwala on precyzyjniej badać brunatną i beżową tkankę tłuszczową, czyli tkanki, które spalają energię na produkcję ciepła. Wyniki opisano w czasopiśmie „Scientific Reports”.

Czym jest brunatny i beżowy tłuszcz

Brunatna tkanka tłuszczowa różni się od zwykłego tłuszczu zapasowego tym, że zamiast tylko magazynować energię, zużywa ją do wytwarzania ciepła. Podobne zdolności mogą zyskiwać także komórki tłuszczu beżowego. Kluczową rolę w tym procesie odgrywa białko UCP1. Ponieważ obie tkanki wpływają na wydatki energetyczne organizmu, od lat są obiektem zainteresowania badaczy zajmujących się otyłością i zdrowiem metabolicznym.

Problem z dotychczasowymi narzędziami

Aby sprawdzić, jak działa konkretny rodzaj komórek, naukowcy używają modeli opartych na tzw. systemie Cre. Pozwala on włączać lub wyłączać geny tylko w wybranych tkankach. Popularne modele UCP1-Cre umożliwiały celowanie w brunatny i beżowy tłuszcz, ale wcześniejsze badania wykazały, że bywają też aktywne w mózgu i innych tkankach.

To poważna komplikacja. Gdy w eksperymencie zmienia się metabolizm zwierzęcia, trudno ustalić, czy winna jest zmiana w tkance tłuszczowej, czy niezamierzona aktywność genetyczna gdzie indziej.

Co wykazał nowy model

Zespół z Pennington Biomedical przeanalizował model UCP1-IRES-Cre, w którym aktywność Cre jest sterowana tymi samymi mechanizmami, które regulują naturalny gen UCP1. Okazało się, że u samców i samic ściśle odpowiada ona obecności UCP1 w brunatnym tłuszczu. Jednocześnie w mózgu zaobserwowano wyraźnie mniej niezamierzonej aktywności niż w opisywanych wcześniej modelach UCP1-Cre.

Tak ocenia to dr Heike Muenzberg-Gruening z Central Leptin Signaling Laboratory: „Gdy badamy, jak dana tkanka wpływa na metabolizm, musimy mieć pewność, że narzędzia genetyczne rzeczywiście celują w tę tkankę”.

Badacze zauważyli też, że sygnał reporterowy czasem pojawiał się poza miejscami, w których wykryto białko UCP1, zwłaszcza w niektórych depozytach białego tłuszczu. Wynika to z tego, że model trwale znakuje komórki, które kiedykolwiek produkowały UCP1. Sygnał zachowuje więc ślad dawnej aktywności, nawet gdy poziom białka już spadł. Może to pomóc w śledzeniu rozwoju komórek tłuszczu termogenicznego, w tym przekształcania się białego tłuszczu w beżowy.

Linię stworzono wcześniej w laboratorium zmarłego dr. Randalla Mynatta, jednak jej swoistość tkankową i przydatność badawczą opisano dopiero teraz. Model trafi do dystrybucji w The Jackson Laboratory, dużym międzynarodowym repozytorium zwierząt badawczych, dzięki czemu skorzystają z niego także zespoły spoza Pennington Biomedical.

Co to oznacza w praktyce

Warto zaznaczyć, że to nie nowa terapia ani metoda odchudzania, lecz narzędzie dla laboratoriów. Badania prowadzono na myszach i na razie nie wynika z nich żadna wskazówka dla pacjentów. Znaczenie tej pracy jest pośrednie: bardziej wiarygodne eksperymenty mogą z czasem przyczynić się do lepszego zrozumienia, jak organizm reguluje wydatki energetyczne i masę ciała.

Dla polskiego czytelnika oznacza to, że takie badania podstawowe stanowią fundament, na którym dopiero mogą powstawać przyszłe strategie wobec otyłości i zaburzeń metabolicznych. Model będzie dostępny dla badaczy na całym świecie, więc w zasadzie mogą z niego korzystać także zespoły w Polsce i innych krajach UE. Nie ma jednak informacji, by jakiekolwiek konkretne projekty w Polsce już go wykorzystywały.

Źródło: Medical Xpress – „New animal model offers more precise way to study calorie-burning brown fat”