Diabetes: verrassende nieuwe rol van vet onthuld
Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Celstofwisseling, daagt het huidige begrip uit van wat diabetes veroorzaakt. De bevindingen kunnen leiden tot nieuwe therapieën.
Meer dan twee decennia geleden suggereerden onderzoekers dat de werking van een enzym genaamd proteïne kinase C epsilon (PKCɛ) in de lever diabetes kan veroorzaken. Dit enzym, zo stellen de onderzoekers, remt de activiteit van insuline door in te werken op insulinereceptoren.
Sindsdien hebben andere onderzoeken aangetoond dat het uitschakelen van het PKCɛ-gen bij muizen de knaagdieren beschermde tegen glucose-intolerantie en insulineresistentie wanneer ze een vetrijk dieet volgden.
De precieze locatie waar dit enzym werd geactiveerd, bleef echter onduidelijk. Nu suggereert een nieuwe studie - geleid door Carsten Schmitz-Peiffer, universitair hoofddocent aan het Garvan Institute of Medical Research in Darlinghurst, Australië - dat de lever niet verantwoordelijk is voor het activeren van het enzym en het verspreiden van de schadelijke effecten ervan. In plaats daarvan is vetweefsel door het hele lichaam de boosdoener.
Obesitas is een bekende risicofactor voor diabetes type 2, en de huidige studie draagt bij aan het toenemende onderzoek dat het verband tussen lichaamsvet en het risico op het ontwikkelen van de metabole aandoening ontrafelt.
Bovendien kan de nieuwe studie leiden tot nieuwe strategieën om de activiteit van PKCɛ te verstoren, wat uiteindelijk leidt tot nieuwe behandelingen.
‘Handelen vanuit vetweefsel om diabetes te verergeren’
Schmitz-Peiffer en collega's voerden muizen een vetrijk dieet, waardoor bij de dieren symptomen van diabetes type 2 werden opgewekt, zoals glucose-intolerantie en insulineresistentie. Insulineresistentie treedt op wanneer de lever niet langer reageert op insuline, het hormoon dat door de alvleesklier wordt uitgescheiden.
Vervolgens schakelden de onderzoekers het gen dat verantwoordelijk is voor PKCɛ in de lever uit, of het gen dat verantwoordelijk is voor PKCɛ in het volledige vetweefsel van de muizen, en vergeleken de resultaten.
Schmitz-Peiffer rapporteert over de bevindingen en zegt: "De grote verrassing was dat toen we PKCε-productie specifiek in de lever verwijderden, de muizen niet beschermd waren."
"Al meer dan een decennium", vervolgt de hoofdauteur, "wordt aangenomen dat PKCε direct in de lever werkt - volgens die logica hadden deze muizen beschermd moeten worden tegen diabetes."
“We waren hierdoor zo verrast, dat we dachten dat we onze muizen verkeerd hadden ontwikkeld. We hebben de verwijdering bevestigd en het op verschillende manieren getest, maar ze worden nog steeds glucose-intolerantie wanneer ze een [vetrijk dieet] krijgen. "
"Wat we ontdekten", legt Schmitz-Peiffer uit, "is dat als we PKCε-productie alleen uit vetweefsel haalden, de muizen werden beschermd tegen glucose-intolerantie, vergelijkbaar met wanneer we PKCε uit het hele dier verwijderden."
"PKCε verergert diabetes dus niet vanuit de lever, maar werkt in feite vanuit vetweefsel om de ziekte te verergeren."
Carsten Schmitz-Peiffer
Hoe PKCɛ vetcellen beïnvloedt
Om de precieze manier te bepalen waarop PKCε vetweefsel beïnvloedt, keken de onderzoekers hoe het enzym de vorm en grootte van de vetcellen beïnvloedt.
"Onder de microscoop zagen de vetcellen er heel anders uit", meldt Schmitz-Peiffer. "In [vetrijke voeding] -gevoede muizen met PKCε verwijderd uit het vetweefsel, zagen we voornamelijk kleine, gezonde vetcellen."
"En in [vetrijke voeding] -gevoede muizen met PKCε intact - die glucose-intolerantie zijn - zagen we meer van de ongezonde, gezwollen vetcellen, die meestal minder toegang hebben tot zuurstof en ontstoken raken."
Dit suggereert de onderzoekers dat vetweefsel een veel verdergaand effect kan hebben op de metabole gezondheid dan eerder werd aangenomen.
"We weten dat vetweefsel veel meer is dan alleen een inerte massa om vet op te slaan", zegt Schmitz-Peiffer.
"Het is een zeer dynamisch orgaan, het zendt veel berichten en geeft factoren vrij die communiceren met de rest van het lichaam, inclusief de lever."
"Als PKCε de aard van vet verandert en de algehele gezondheid van vetcellen beïnvloedt, verandert het de soorten berichten die het verzendt en de factoren die het vrijgeeft - die inwerken op de lever en mogelijk andere organen om het glucosemetabolisme te verstoren."
De onderzoekers zijn van plan een medicijn te ontwikkelen dat, wanneer het oraal wordt ingenomen, PKCε kan verstoren.
“Deze resultaten geven ons een nog beter idee over hoe we PKCε kunnen targeten om de meest effectieve behandelingen te ontwikkelen. En een therapeutische aanpak van PKCε zou een nieuwe mogelijke benadering zijn voor de behandeling van diabetes. "
Carsten Schmitz-Peiffer
