Beige vetcellen zullen helpen in de strijd tegen obesitas

Wetenschappers van het Dana-Farber Cancer Institute (Dana-Farber Cancer Institute) hebben een nieuw type energie-verbrandende vetcellen geïdentificeerd, die zich ontwikkelen in het depot van wit vet van een volwassene. Naar hun mening kunnen deze cellen de basis worden voor nieuwe effectieve methoden voor de behandeling van obesitas.

Bij een volwassene bevinden deze "beige" vetcellen zich in de buurt van het sleutelbeen en langs de wervelkolom ter grootte van een erwt die zich verspreidt onder de huid van het depot. Volgens de leider Bruce Spigelmena (Bruce Spiegelman), PhD, en zijn collega's te bestuderen, omdat dit soort vet verbrandt calorieën - in plaats van hen de aanleg van voorraden, net als cellen "white vet" - het kan helpen bij de ontwikkeling van nieuwe methoden voor de behandeling van obesitas en diabetes mellitus.

Dr. Spiegelman is de hoofdauteur van het artikel dat is gepubliceerd in het tijdschrift Cell.

De studie toonde aan dat beige vet genetisch anders is dan "bruin vet", dat ook calorieën verbrandt voor warmteproductie. Bruin vet wordt gevonden bij jonge zoogdieren en baby's, die het beschermt tegen onderkoeling. In tegenstelling tot bruin vet, slaat wit vet calorieën op, en zijn overmaat draagt bij tot de ontwikkeling van obesitas.

De mogelijkheid van het bestaan van dit derde type vet (naast wit en bruin) werd voorspeld door Dr. Spiegelman in 2008, maar de groep van het Dana-Farber Cancer Institute isoleerde deze cellen voor het eerst en bepaalde hun unieke genetische profiel. In een nieuw artikel meldden Dr. Spiegelman en zijn collega's dat beige vetcellen een specifiek doelwit zijn van het hormoon irisin (irisin), uitgedrukt door spiercellen onder fysieke inspanning.

In 2009 rapporteerden drie onderzoeksgroepen onmiddellijk de ontdekking van bruine vetopslag in het lichaam van de volwassene, maar Spigelman's nieuwste werk, gebaseerd op het genetische profiel van de cellen, identificeert ze als beige vet.

Zelfs in kleine hoeveelheden kunnen bruin en beige vet grote hoeveelheden calorieën verbranden.

Bruin vet produceert warmte met behulp van mitochondriaal ontkoppelingsproteïne UCP1, en beschermt het lichaam tegen onderkoeling en obesitas. Recent bewijs suggereert dat er twee verschillende soorten bruin vet zijn: klassiek bruin vet, afgeleid van de myf-5-cellijn en UCP1-positieve cellen die worden gevormd in wit vet van de niet-myf-5-lijn. Wetenschappers van het Oncologisch Instituut Dana-Farbera isoleerden beige cellen uit de depots van witte vetmuizen. Beige vetcellen lijken op witte vetcellen doordat ze extreem lage basische expressie van UCP1 hebben, maar net als het klassieke bruine vet reageren ze op stimulatie met cyclisch AMP door hoge expressie van UCP1 en ademhalingsfrequentie. Het patroon van genexpressie van beige cellen verschilt van dat van zowel wit als bruin vet en deze cellen zijn overwegend gevoelig voor het polypeptide-hormoon irisine. De onderzoekers leverden overtuigend bewijs dat de eerder geïdentificeerde depots van bruin vet in het volwassen lichaam bestaan uit beige adipocyten.

"Het therapeutisch potentieel van deze beide vormen van vetcellen is duidelijk, - de auteurs schreven in een artikel in het Cell -. Als de genetische manipulatie van muizen cellen, wat leidt tot de vorming van meer bruin of beige vet, met succes kan obesitas en diabetes te bestrijden"

Wetenschappers zijn al op zoek naar manieren om bruin vet te gebruiken ten behoeve van de mens.

Cellen van zowel bruin als beige vet bevatten energieverbrandende organellen van mitochondria, die ijzer bevatten, dat de bruine en beige tinten van deze weefsels bepaalt. Het belangrijkste verschil is dat de bruine vetcellen hoge niveaus van UCP1 - eiwit nodig mitochondriën voor het verbranden van calorieën en het genereren van warmte, - terwijl in normale basislijn expressie van dit eiwit in cellen beige laag. Beige cellen kunnen echter de synthese van UCP1 verbeteren als reactie op koude of bepaalde hormonen zoals irisine, waardoor beige vet bijna net zo effectief calorieën kan verbranden als bruin.

Dr. Spiegelman deed een aantal ontdekkingen over de verschillende soorten vetcellen. Hij ontdekte dat bruine vetcellen afkomstig zijn van stamvoorlopercellen, waarvan zich ook spiercellen ontwikkelen. Cellen beige vet worden gevormd in wit vet van de voorlopers van beige cellen.

Eerder dit jaar meldde Spiegelman de ontdekking van het hormoon irisine, geproduceerd door spiercellen tijdens inspanning en wit vet omgezet in bruin. In een nieuw artikel in Cell meldt Spiegelman dat irisin specifiek de productie van beige door wit vet stimuleert. Het Dana-Farber Cancer Institute heeft een vergunning verleend voor beide ontdekkingen van het biotechnologiebedrijf Ember Therapeutics, opgericht door Spiegelman, dat van plan is een geneesmiddel te ontvangen voor de behandeling van obesitas en diabetes op basis van irisin.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]