Muisstudie werpt nieuw licht op vetvorming
Nieuw onderzoek bij muizen heeft geleid tot de ontdekking van een voorheen onbekend moleculair mechanisme dat een sleutelrol speelt bij het reguleren van de vorming van vetweefsel.
"Obesitas is een wereldwijd gezondheidsprobleem dat een groot risico vormt voor verschillende chronische ziekten, waaronder diabetes type 2, niet-alcoholische leververvetting, hart- en vaatziekten, beroerte en kanker", zegt Dr. Joshua Mendell van het Southwestern Medical Center van de Universiteit van Texas. in Dallas.
Onderzoekers zijn echter nog niet zeker over alle biologische mechanismen die mensen vatbaar kunnen maken voor obesitas.
Om deze reden hebben Dr. Mendell en zijn collega's onlangs een studie bij muizen uitgevoerd om meer te weten te komen over mogelijke onderliggende mechanismen die zouden kunnen bijdragen aan de ophoping van wit vetweefsel.
Deze vorm van vetweefsel is de energieopslageenheid van het lichaam, maar als het overaccumuleert, kan het metabolische processen negatief beïnvloeden, zoals processen die een rol spelen bij de regulering van de bloedsuikerspiegel.
Het onderzoek van het team, dat in het tijdschrift voorkomt Genen en ontwikkeling, onderzocht de mogelijke rol van een bepaalde familie van microRNA-moleculen bij het reguleren van witte vetcellen.
Moleculen van microRNA zijn niet-coderende RNA-moleculen die helpen bij het reguleren van de expressie van bepaalde genen, waarvan de meeste coderen voor informatie voor de productie van eiwitten.
In de huidige studie concentreerde het onderzoeksteam zich op de miR-26-familie van microRNA's - inclusief miR-26a-1, miR-26a-2 en miR-26b - die eerder onderzoek heeft gekoppeld aan kankersuppressie en de regulering van insulinegevoeligheid .
Toch, zo leggen de onderzoekers uit, bleef het onduidelijk of miR-26-moleculen ook een rol speelden bij de regulatie van witte vetcellen.
De ontdekking van een nieuw mechanisme
Om de rol van de miR-26-familie bij de regulatie van vetvorming te bevestigen, gebruikten de onderzoekers CRISPR / Cas9-technologie voor het bewerken van genen om de genen te verwijderen die deze moleculen codeerden in een groep muizen.
Het team ontdekte dat zelfs wanneer ze een normaal dieet kregen, de muizen zonder miR-26 zich normaal ontwikkelden in het vroege leven, maar vanaf de vroege volwassenheid een twee- tot drievoudige toename van wit vetweefsel vertoonden.
De wetenschappers ontwikkelden ook een andere groep muizen zodat ze te veel miR-26-moleculen zouden produceren.
Vervolgens voerden ze zowel deze muizen als een niet-biologisch ontwikkelde groep knaagdieren een vetrijk dieet. Na deze interventie ervoeren de normale muizen - zoals verwacht - een ernstige gewichtstoename: het witte vetweefsel steeg tot ongeveer 40% van het lichaamsgewicht van deze knaagdieren.
Hetzelfde gold echter niet voor de muizen die het team had ontworpen om miR-26 te veel te produceren. Zelfs op het vetrijke dieet ervoer deze groep knaagdieren een onbeduidende toename van het lichaamsvetgehalte. Bovendien hadden ze ook lagere bloedsuikerspiegels en bloedlipiden (vet) dan hun tegenhangers.
Alles bij elkaar genomen duiden deze bevindingen op de betrokkenheid van de miR-26-familie van RNA-moleculen bij de regulering van de accumulatie van vetweefsel.
“We ontdekten dat het verlies van een familie van microRNA's resulteert in een dramatische toename van vetvorming. Bovendien hebben we aangetoond dat overexpressie van de miR-26-familie van miRNA's sterk beschermt tegen gewichtstoename bij muizen die een vetrijk dieet kregen. "
Hoofdauteur Asha Acharya, Ph.D.
De onderzoekers deden ook een andere bevinding die hen naar hun mening verraste. Ze merkten op dat miR-26-moleculen de niveaus van FBXL19 leken te reguleren, een eiwit dat bijdraagt aan de vorming van nieuwe witte vetcellen.
"Dit eiwit was in het verleden niet in verband gebracht met vetvorming of obesitas, dus dit resultaat was onverwacht", merkt Dr. Mendell op.
"Vetopslag bij volwassen zoogdieren is een sterk gereguleerd proces waarbij voorlopercellen worden gemobiliseerd die differentiëren tot vetcellen", legt de onderzoeker uit. De onderzoekers zijn geïnteresseerd in het verder bestuderen van deze processen, met name het mechanisme dat ze ontdekten door hun recente onderzoek.
Ze hopen dat hun bevindingen in de toekomst de weg kunnen effenen voor betere therapieën voor metabole aandoeningen, met name obesitas.
"Deze studie onthult een nieuw mechanisme om de vetproductie in het lichaam te beheersen, [en een] dieper begrip van dit mechanisme zou kunnen leiden tot nieuwe therapieën om obesitas te behandelen, bijvoorbeeld door strategieën te onthullen om de miR-26-activiteit te verhogen of om de stroomafwaartse doelwitten van dit microRNA ”, stelt Dr. Mendell.
