Vedci z BMC SAV prispeli k objavu nových podtypov tukových buniek

Tím Dr. Miroslava Baláža z Biomedicínskeho centra SAV, v. v. i. v spolupráci s tímami prof. Wolfruma z ETH Zurich (Švajčiarsko) a Dr. Spiegelmana z Harvardskej univerzity (USA) objavil niekoľko nových podtypov béžových tukových buniek, ktoré na tvorbu tepla využívajú odlišné mechanizmy a môžu pomôcť pri liečbe obezity a metabolických ochorení.

Výsledky tejto spolupráce boli nedávno zverejnené v dvoch článkoch (tu a tu) v prestížnom časopise Cell Metabolism, ktorý patrí podľa Journal Citation Reports medzi tri najrešpektovanejšie vedecké publikácie v oblasti endokrinológie a metabolizmu na svete.

Tukové tkanivo je komplexná zmes rôznych typov buniek a tým najdôležitejším z hľadiska funkcie tkaniva sú tukové bunky. V tele laboratórnych myší a rovnako aj v tele človeka sa nachádzajú tri základné typy tukových buniek.

Najpočetnejšie sú biele tukové bunky, ktorých hlavnou úlohou je uskladňovať prebytočnú energiu v podobe tukových kvapôčok. Naopak, hnedé tukové bunky dokážu uskladnenú energiu využívať na tvorbu tepla.

Pred dvanástimi rokmi boli po prvýkrát popísané béžové tukové bunky, ktoré na prvý pohľad pripomínajú svojou morfológiou a funkciou hnedé tukové bunky, no objavujú sa v bielom tukovom tkanive v odpovedi na chlad.

Časť béžových tukových buniek využíva výlučne klasický mechanizmus tvorby tepla, ktorý je sprostredkovaný UCP1 proteínom. Ďalšie typy sa spoliehajú na zvýšenú tvorbu adenozín trifosfátu, ktorý je hnacou silou pre alternatívne mechanizmy tvorby tepla, prípadne na kombináciu týchto mechanizmov.

Tím Dr. Baláža prispel k významnému objavu nových podtypov béžových tukových buniek, ktoré na tvorbu tepla využívajú odlišné mechanizmy, zistením, že sú prítomné a bohato zastúpené aj v tukovom tkanive človeka.

Toto zistenie je dôležité, keďže, na rozdiel od myší, tukové tkanivo človeka obsahuje len malé množstvo UCP1 proteínu a zdá sa preto, že na tvorbu tepla využíva predovšetkým alternatívne mechanizmy.

Vzhľadom na svoju vysokú metabolickú aktivitu sú béžové tukové bunky považované za sľubný cieľ liečby obezity a metabolických ochorení.

Referencie

1. Wu J, Boström P, Sparks LM, Ye L, Choi JH, Giang A, Khandekar M, Virtanen KA, Nuutila P, Schaart G, Huang K, Tu H, van Marken Lichtenbelt WD, Hoeks J, Enerbäck S, Schrauwen P, Spiegelman BM. Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and human. in Cell, 2012 Jul 20; 150(2):366-76. doi: 10.1016/j.cell.2012.05.016.
2. Rosenwald M, Perdikari A, Rülicke T, Wolfrum C. Bi-directional interconversion of brite and white adipocytes. in Nat Cell Biol, 2013 Jun; 15(6):659-67. doi: 10.1038/ncb2740.
3. Wang T, Sharma AK, Wu C, Maushart CI, Ghosh A, Yang W, Stefanicka P, Kovanicova Z, Ukropec J, Zhang J, Arnold M, Klug M, De Bock K, Schneider U, Popescu C, Zheng B, Ding L, Long F, Dewal RS, Moser C, Sun W, Dong H, Takes M, Suelberg D, Mameghani A, Nocito A, Zech CJ, Chirindel A, Wild D, Burger IA, Schön MR, Dietrich A, Gao M, Heine M, Sun Y, Vargas-Castillo A, Søberg S, Scheele C, Balaz M, Blüher M, Betz MJ, Spiegelman BM, Wolfrum C. Single-nucleus transcriptomics identifies separate classes of UCP1 and futile cycle adipocytes. in Cell Metabolism, 2024 Jul 26: S1550-4131(24)00276-6. doi: 10.1016/j.cmet.2024.07.005.
4. Vargas-Castillo A, Sun Y, Smythers AL, Grauvogel L, Dumesic PA, Emont MP, Tsai LT, Rosen ED, Zammit NW, Shaffer SM, Ordonez M, Chouchani ET, Gygi SP, Wang T, Sharma AK, Balaz M, Wolfrum C, Spiegelman BM. Development of a functional beige fat cell line uncovers independent subclasses of cells expressing UCP1 and the futile creatine cycle. in Cell Metabolism, 2024 Jul 24: S1550-4131(24)00273-0. doi: 10.1016/j.cmet.2024.07.002.

Miroslav Baláž

Je absolventom Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. Po získaní doktorátu z fyziológie živočíchov pôsobil ako postdoktorand a vedecký pracovník na Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte ETH v Zürichu. Jeho výskum je zameraný na metabolizmus a energetiku tukového tkaniva. Podieľal sa na objavení viacerých molekulárnych mechanizmov, ktoré kontrolujú metabolickú aktivitu tukových buniek. Výsledky jeho práce boli publikované v prestížnych vedeckých časopisoch. V súčasnosti pôsobí ako vedúci Laboratória bunkového a molekulárneho metabolizmu v Biomedicínskom centre SAV.

Viac o výskume manželov Balážovcov nájdete tu alebo tu.

Text: Mgr. M. Baláž, PhD., BMC SAV, v. v. i.; E. Rybárová, BMC SAV, v. v. i., Eva Krištofová, Stanislava Longauerová

Foto: archív Mgr. M. Baláža, PhD.