Comutator molecular la șoareci leagă arderea energiei de sănătatea oaselor
O descoperire a cercetătorilor privind un „comutator” molecular care activează un drum de ardere a energiei la șoareci are potențialul de a duce la noi tratamente pentru bolile osoase.
Studiul, publicat în revista Nature, aduce noi informații despre grăsimea maro. Spre deosebire de grăsimea albă, care stochează energia, celulele de grăsime maro ard calorii, generând căldură ca produs secundar. De-a lungul anilor, s-a crezut că acest proces depinde de o singură cale. Recent, cercetătorii au descoperit o cale paralelă, dar activarea acesteia rămânea un mister.
Cercetătorii, conduși de Lawrence Kazak de la Institutul Rosalind și Morris Goodman de Cancer de la Universitatea McGill, au identificat acum un „comutator” molecular de tip „on” pentru această cale alternativă, cunoscută sub numele de ciclul creatinei futile.
Când corpul este expus la frig, acesta descompune grăsimea stocată pentru a produce căldură, eliberând glicerol în proces. Colaborând strâns cu biologul structural de la McGill, Alba Guarné, cercetătorii au descoperit că glicerolul se leagă de o enzimă numită TNAP, în ceea ce numesc „buzunarul de glicerol”, activând această cale.
„Este pentru prima dată când am identificat modul în care o cale alternativă de producere a căldurii este activată, independent de sistemul clasic. Aceasta deschide calea pentru a înțelege cum funcționează împreună multiplele sisteme de ardere a energiei pentru a menține corpul cald la temperatura optimă”, a declarat Kazak.
Implicarea pentru bolile osoase și obezitate
Grăsimea maro este studiată pentru rolul său potențial în metabolism și obezitate. Deși descoperirile acestui studiu ar putea informa astfel de cercetări, cele mai imediate implicații se referă la sănătatea oaselor, unde rolul TNAP este deja bine cunoscut.
TNAP este esențial pentru construirea și menținerea oaselor puternice prin procesul de mineralizare. Mutațiile genetice care afectează funcția sa pot provoca hipofosfatazie, o afecțiune caracterizată prin „oase moi”, ducând la fracturi, dureri și deformări scheletice. Această condiție este rară, dar are o incidență mai mare în anumite părți ale Canadei, inclusiv Quebec și Manitoba, din cauza mutațiilor genetice moștenite în populații selectate.
Prin testarea mutațiilor TNAP în laborator, cercetătorii au descoperit că comutatorul molecular identificat în celulele care ard energie joacă de asemenea un rol direct în coordonarea procesului de mineralizare pentru întărirea oaselor.
Descoperirile se bazează pe munca anterioară a co-autorului de la McGill, Marc McKee, care, împreună cu co-autorul José-Luis Millán de la Institutul Sanford Burnham Prebys pentru Descoperiri Medicale, a contribuit la dezvoltarea unei terapii de înlocuire a enzimei, targetată pe oase, pentru pacienții cu hipofosfatazie care au enzima defectuoasă.
„Această descoperire deschide calea către un nou tip de tratament, în care creșterea activității enzimei TNAP prin buzunarul său de glicerol, prin compuși bioactivi naturali sau sintetici, ar putea potențial să sporească acțiunile benefice ale enzimei la pacienți, pentru a ajuta la restabilirea mineralizării osoase deficitare la niveluri sănătoase”, a afirmat McKee.
Cercetătorii au identificat deja zeci de candidați potențiali pentru medicamente care vor fi studiate în continuare.
Studiul „Activarea TNAP indusă de glicerol în termogeneză și mineralizare,” de Mohammed Faiz Hussain, Lawrence Kazak și alții, a fost publicat în Nature.
