Với những phát hiện bất ngờ về một loại protein được mật độ cao trong mô mỡ, các nhà khoa học đã mở ra cơ hội cho những hiểu biết mới quan trọng về bệnh béo phì và chuyển hóa. Khám phá này có thể dẫn đến các phương pháp mới để giải quyết bệnh béo phì và có khả năng nhiều bệnh khác.
Protein tín hiệu, được gọi là PGRMC2 (progesterone receptor membrane component 2: tạm dịch thụ thể progesterone màng 2) , đã không được nghiên cứu rộng rãi trong quá khứ, nó đã được phát hiện trong tử cung, gan và một số khu vực của cơ thể.
Nhưng phòng thí nghiệm của Enrique Saez, Tiến sĩ, đã thấy rằng nó có nhiều nhất trong mô mỡ - đặc biệt là chất béo nâu, biến thức ăn thành nhiệt để duy trì nhiệt độ cơ thể - và xem xét kĩ chức năng của nó ở đó.
Một vai trò quan trọng: dẫn đường cho phân tử Heme
Nhóm nghiên cứu được xây dựng dựa trên khám phá gần đây của họ rằng PGRMC2 liên kết và giải phóng một phân tử thiết yếu gọi là heme. Heme giữ một vai trò quan trọng hơn nhiều trong cơ thể, là phân tử chứa sắt di chuyển trong các tế bào để cho phép các quá trình sống quan trọng như hô hấp tế bào, tăng sinh tế bào, tế bào chết và nhịp sinh học.
Sử dụng các kỹ thuật sinh hóa và các thử nghiệm tiên tiến trong các tế bào, Saez và nhóm của ông đã phát hiện ra rằng PGRMC2 là một "người đi kèm" của heme, đóng gói phân tử và vận chuyển nó từ ty thể của tế bào, nơi heme được tạo ra, đến nhân chức năng. Nếu không có người đi kèm bảo vệ, heme sẽ phản ứng với - và phá hủy - mọi thứ trên đường đi của nó.
"Tầm quan trọng của Heme đối với nhiều quá trình tế bào đã được biết đến từ lâu", Saez, phó giáo sư tại Khoa Y học Phân tử, nói. "Nhưng chúng tôi cũng biết rằng heme độc hại đối với các vật liệu tế bào xung quanh nó và sẽ cần một con đường xáo trộn nào đó. Cho đến nay, có nhiều giả thuyết, nhưng các protein mà heme giao thông chưa được xác định."
(adv)
Một cách tiếp cận sáng tạo cho bệnh béo phì?
Thông qua các nghiên cứu liên trên chuột, các nhà khoa học đã thiết lập PGRMC2 như là người đi kèm hemeone nội bào đầu tiên được mô tả ở động vật có vú. Tuy nhiên, họ đã không dừng lại ở đó; họ đã cố gắng tìm hiểu những gì xảy ra trong cơ thể nếu protein này không tồn tại để vận chuyển heme.
Và đó là cách họ thực hiện khám phá lớn tiếp theo: Không có PGRMC2 trong các mô mỡ, những con chuột được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo trở nên không dung nạp glucose và không nhạy cảm với insulin - triệu chứng đặc trưng của bệnh tiểu đường và các bệnh chuyển hóa khác. Ngược lại, những con chuột mắc bệnh tiểu đường béo phì được điều trị bằng thuốc để kích hoạt chức năng PGRMC2 cho thấy sự cải thiện đáng kể các triệu chứng liên quan đến bệnh tiểu đường.
"Chúng tôi thấy những con chuột trở nên tốt hơn, trở nên dung nạp glucose hơn và ít kháng insulin hơn", Saez nói. "Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng điều chỉnh hoạt động PGRMC2 trong mô mỡ có thể là một phương pháp dược lý hữu ích để hoàn nguyên một số ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của bệnh béo phì."
Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá protein thay đổi các chức năng khác của mỡ nâu và trắng như thế nào, tác giả chính của nghiên cứu, Andrea Galmozzi, TS. "Phát hiện bất ngờ đầu tiên là chất béo màu nâu trông có vẻ trắng", ông nói.
Chất béo nâu, thường là hàm lượng heme cao nhất, thường được coi là "chất béo tốt". Một trong những vai trò chính của nó là tạo nhiệt để duy trì nhiệt độ cơ thể. Trong số những con chuột không thể sản xuất PGRMC2 trong các mô mỡ của chúng, nhiệt độ giảm nhanh khi được đặt trong môi trường lạnh.
"Mặc dù bộ não của chúng gửi tín hiệu cần để tăng nhiệt, những con chuột không thể tăng nhiệt độ để bảo vệ cơ thể của chúng", Galmozzi nói. "Không có heme, bạn bị rối loạn chức năng ty thể và tế bào không có cách nào để đốt cháy năng lượng để tạo ra nhiệt."
Saez tin rằng có thể kích hoạt heme chaperone trong các cơ quan khác - bao gồm cả gan, nơi tạo ra một lượng lớn heme - có thể giúp giảm thiểu tác động của các rối loạn chuyển hóa khác như viêm gan nhiễm mỡ không do rượu (NASH), đó là một nguyên nhân chính của ghép gan hiện nay.
"Chúng tôi tò mò muốn biết liệu protein này có thực hiện vai trò tương tự trong các mô khác hay không, nơi chúng tôi thấy khiếm khuyết trong heme dẫn đến bệnh", Saez nói.
Nguồn: Viện nghiên cứu Scripps
