Forskere har identificeret, hvordan ubalance i de hvide fedtcellers energisystem leder til udvikling af inflammation. Systemet kan være den afgørende faktor, når svært overvægtige udvikler type 2-diabetes, siger forskere. Opdagelsen peger desuden på mulige nye mål for behandling af type 2-diabetes hos svært overvægtige.
På verdensplan galoperer udbredelsen af svær overvægt afsted, og det samme gør udbredelsen af personer med type 2-diabetes.
De to sygdomme er tæt koblede gennem inflammation i kroppens væv, herunder i fedtvævet, men indtil nu har forskere ikke kunnet sætte fingeren på den præcise mekanisme, der leder fra svær overvægt til inflammation til udvikling af type 2-diabetes.
Det roder et nyt studie bod på.
I studiet kan forskere vise, at overvægt ændrer ved metabolismen af de hvide fedtcellers fosfokreatin, hvilket leder til udvikling af inflammation. Når først der opstår inflammation i fedtvævet, ligger en diagnose med type 2-diabetes på lur.
Forskningen er offentliggjort i Nature Metabolism.
"I både hvide fedtceller fra mennesker med svær overvægt og mus kan vi vise, at forstyrrelser i fosfokreatin/kreatin-ratioen i fedtvævet promoverer en proinflammatorisk profil. Det er en hidtil uidentificeret mekanisme for inflammation ved svær overvægt og et muligt mål for nye behandlinger til at reducere risikoen for udvikling af type 2-diabetes," fortæller en af forskerne bag studiet, postdoc Salwan Maqdasy fra Karolinska Institutet i Sverige.
Kortlægger ruten fra svær overvægt til type 2-diabetes
I studiet ønskede forskerne at finde ud af, hvad der kobler svær overvægt og type 2-diabetes sammen gennem inflammation.
For det første gjorde forskerne det, at de undersøgte forskelle i mængden af alle typer af metabolitter i hvide fedtceller fra mennesker med hhv. svær overvægt og normalvægt.
Her fandt forskerne, at der var en slående forskel i niveauerne af fosfokreatin. Helt præcist fandt forskerne, at niveauerne af fosfokreatin var forhøjede i forhold til niveauerne af kreatin i fedtceller fra mennesker med svær overvægt sammenlignet med celler fra normalvægtige.
Fosfokreatin fungerer som en energi-sensor i cellerne og balancerer cellernes og vævets energiforbrug på en harmonisk måde i forhold til det gældende behov. Når cellerne skal bruge mere energi, bliver fosfokreatin nedbrudt til kreatin, som er et højeffektivt energimolekyle.
I næste led undersøgte forskerne, hvad der kunne ligge til grund for den forøgede mængde fosfokreatin i hvide fedtceller fra mennesker med svær overvægt, og fandt, at der samtidig var et fald i niveauerne af enzymet kreatin kinase-B (CKB), som står for at nedbryde fosfokreatin
Til sidst fandt forskerne i forsøg med mus, at når fosfokreatinmetabolismen falder på grund af lave niveauer af CKB, ændrer det ved aktiviteten af enzymet adenosin monofosfat-aktiveret proteinkinase.
Adenosin monofosfat-aktiveret proteinkinase er involveret i blandt andet cellernes forbrug af sukker, og ændringer i aktiviteten kommer med en dertilhørende forhøjet risiko for udvikling af insulinresistens. Ændret aktivitet af kinasen leder samtidig til en proinflammatorisk celleprofil med forhøjede niveauer af forskellige proinflammatoriske molekyler.
"Vi kan vise, at reduceret CKB hos personer med svær overvægt bidrager til en energikrise i fedtcellerne, og at det leder til inflammation, som er et forstadie til udvikling af type 2-diabetes," forklarer en anden af forskerne bag studiet, postdoc Scott Frendo-Cumbo, ligeledes fra Karolinska Institutet.
Muligt mål for ny behandling
Begge forskere mener, at der i studiet er nogle interessante perspektiver i forhold til mulige behandlinger til personer med svær overvægt og begyndende type 2-diabetes.
For det første slår de fast, at fordi de har lavet translationel forskning med både mus og mennesker, står det allerede nu forholdsvist klart, at resultaterne fra mus formentlig også er gældende for mennesker.
"Det er en styrke ved studiet, at vi er startet med at identificere ubalancen i fosfokreatinmetabolismen i humane celler. Det gør, at vi ved, at de fund, som vi har gjort i musemodeller, og som vi finder fremadrettet, formentlig også har relevans for mennesker," siger Salwan Maqdasy.
For det andet peger studiet på den mulighed, at man ved medicinsk at øge niveauerne af CKB i fedtvævet hos mennesker med svært overvægt kan genskabe balancen i fosfokreatinmetabolismen og derved reducere forekomsten af inflammation og insulinresistens.
Det vil alt andet lige reducere risikoen for, at inflammation leder til udvikling af type 2-diabetes.
"Fra et terapeutisk synspunkt vil det være interessant medicinsk at inducere CKB i et forsøg på at korrigere niveauerne af fosfokreatin og dermed reducere inflammation," siger Scott Frendo-Cumbo.
