Het oude overlevingsmechanisme kan bijdragen aan de obesitas-epidemie
Nieuw onderzoek bij muizen suggereert dat een mechanisme dat waarschijnlijk is geëvolueerd om uithongering te voorkomen, zou kunnen bijdragen aan obesitas.
Het mechanisme omvat de eiwitreceptor voor geavanceerde glycatie-eindproducten (RAGE).
De nieuwe bevinding laat zien dat RAGE een rem is op het vrijkomen van vet uit vetcellen.
Een studie die in het tijdschrift voorkomt Celrapporten beschrijft het effect van het verwijderen van RAGE bij muizen.
Onderzoekers van de NYU School of Medicine in de stad New York gaven samen met collega's van andere Amerikaanse onderzoekscentra twee groepen muizen een vetrijk dieet. Ze hadden RAGE verwijderd uit de vetcellen van de ene groep en de andere groep vooraf intact gelaten.
Na 3 maanden op het vetrijke dieet waren de muizen zonder RAGE in hun vetcellen 75% minder in gewicht aangekomen dan de niet-gemodificeerde muizen.
Beide groepen muizen aten evenveel voedsel en deden evenveel lichamelijke activiteit.
In een ander experiment transplanteerde het team RAGE-vrij vetweefsel van de gemodificeerde muizen in normale muizen en zette ze gedurende 3 maanden op een vetrijk dieet. Deze muizen kwamen ook minder aan dan ongewijzigde muizen.
De onderzoekers merken op dat het logisch is dat het lichaam een mechanisme heeft ontwikkeld om opgeslagen energie op te slaan voor wanneer voedingsstoffen schaars zijn. Deze experimenten suggereren echter dat een overvloed aan voedingsstoffen een vergelijkbaar effect heeft.
"We [hebben] ontdekt", zegt senior studie auteur Ann Marie Schmidt MD, hoogleraar endocrinologie aan de NYU School of Medicine, "een antistarvatiemechanisme dat in tijden van overvloed een vloek is geworden omdat het cellulaire stress ziet die wordt veroorzaakt door te veel eten als vergelijkbaar om stress veroorzaakt door verhongering - en remt ons vermogen om vet te verbranden. "
Obesitas en energiebalans
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is er sinds 1975 wereldwijd een bijna verdrievoudiging van zwaarlijvigheid.
Uit cijfers van de WHO blijkt dat in 2016 meer dan 1,9 miljard volwassenen overgewicht hadden. Hiervan hadden meer dan 650 miljoen obesitas, wat neerkomt op ongeveer 13% van de volwassenen in de wereld.
De oorzaken van zwaarlijvigheid zijn complex en wetenschappers begrijpen ze niet volledig. In wezen is de aandoening het gevolg van een onbalans tussen de energie in het voedsel dat mensen eten en de energie die ze gebruiken.
In de afgelopen decennia dat obesitas tot epidemische proporties is uitgegroeid, hebben de eet- en leefpatronen van mensen aanzienlijke veranderingen ondergaan.
Er is bijvoorbeeld een wereldwijde toename van de consumptie van vetrijke, energierijke voedingsmiddelen. Tegelijkertijd zijn mensen minder lichamelijk actief geworden, omdat levensstijlen en beroepen meer zittend zijn geworden.
Deze veranderingen hebben zich gedurende enkele decennia voorgedaan, terwijl de energiebalanssystemen van het menselijk lichaam het resultaat zijn van duizenden jaren van evolutie.
Oersystemen onder evolutionaire druk
Prof. Schmidt en haar collega's suggereren dat onder evolutionaire druk, en in het belang van efficiëntie, de lichamen van dieren oude systemen aanpasten als mechanismen om uithongering te overleven.
Deze oersystemen waren die systemen die voedsel omzetten in energie voor cellen, het herstel van verwondingen bevorderden en warmte genereerden ter bescherming tegen de kou. Signaleringsmoleculen, zoals adrenaline, maakten deel uit van de bedrading van deze oude systemen, die celstress detecteert.
RAGE blokkeert de vetverbranding om energie te besparen. Het overlevingsmechanisme werkt bij verhongering, verkoudheid en verwondingen. Hetzelfde mechanisme reageert echter op te veel eten, omdat dat ook de cellen belast en dezelfde signalen triggert.
Bevindingen uit de recente en eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat geavanceerde glycatie-eindproducten (AGE's) RAGE in menselijke weefsels veroorzaken.
AGE's ontstaan wanneer bloedglucose wordt gecombineerd met vetten en eiwitten. Mensen die ouder worden, diabetes hebben of obesitas hebben, hebben doorgaans verhoogde niveaus van de verbindingen.
Andere moleculen die ervoor kunnen zorgen dat RAGE de vetverbranding blokkeert, zijn de moleculen die cellen vrijgeven wanneer ze door stress afsterven en hun inhoud kwijtraken.
RAGE-remmers
In eerder werk had het team geëxperimenteerd met verbindingen die de RAGE-activiteit konden blokkeren en mogelijk de vetverbranding afremmen.
De volgende stap zal zijn om de RAGE-blokkers te verfijnen en erachter te komen of ze kunnen helpen om gewichtstoename te voorkomen bij mensen die behandelingen hebben ondergaan om af te vallen, zoals bariatrische chirurgie.
Omdat de evolutionaire wortels van RAGE in het immuunsysteem liggen, kunnen de onderzoekers andere toepassingen voor RAGE-blokkers voorzien. Deze omvatten het verminderen van ontstekingssignalen, zoals signalen die insulineresistentie bevorderen, wat een voorloper is van diabetes.
"Verder kunnen dergelijke behandelingen de systeembrede ontsteking verminderen die verband houdt met het risico op atherosclerose, kanker en de ziekte van Alzheimer."
Prof. Ann Marie Schmidt
