Forskere har identificeret et protein, som spiller en vigtig rolle i fragmenteringen af mitokondrier i forbindelse med overvægt. Når forskere slukker for proteinet, bliver mitokondrierne længere og forbrænder dermed også mere energi. Mus, der mangler genet for proteinet, kan slet ikke tage på i vægt.
Der er en klar sammenhæng mellem energiindtag, energiforbrug og vægt.
Forbrænder man mindre energi, end man indtager, tager man på i vægt.
Er forbrændingen til gengæld større end indtaget, taber man sig.
Forbrænding af energi i fedtceller er dog alt andet end konstant.
Nogle gange forbrænder fedtcellerne mere energi end andre, hvilket har betydning for vægten.
Nu har forskere kortlagt, hvad der præcis bestemmer, om fedtcellerne er villige til at bruge en masse energi, eller om de holder fast i det som et bælte af fedt rundt om livet.
»Det handler om, at vi hos personer med overvægt gerne vil genskabe det samme energiforbrug i cellerne, som normalvægtige mennesker har. Det vil få dem til at tabe sig. Med det her studie peger vi på, hvad der er afgørende for, om cellerne har en høj eller lav forbrænding,« fortæller en af forskerne bag studiet, professor Alan Saltiel, der leder UCSD/UCLA Diabetes Research Center og Institute for Diabetes and Metabolic Health ved University of California, San Diego.
Forskningen er offentliggjort i Nature Metabolism.
Slukkede for bestemt gen i mus
Alan Saltiel forsker med sine kollegaer i, hvordan insulin kontrollerer optaget af sukker i celler.
Når celler optager sukker, er det en måde at gemme energi til dårligere tider, og det sker i både muskelceller og fedtceller.
En interessant molekylær spiller i den sammenhæng er proteinet RalA, som forskerne har mistænkt for at være vigtigt i noget tid.
RalA er blandt andet nødvendigt i signalvejene for insulins optag af sukker i muskelceller.
For at undersøge den rolle, som RalA spiller i hele reguleringen af energioptag og derigennem vægt, lavede forskerne forsøg med mus, hvor de slukkede for det gen, der koder for RalA.
De undersøgte derefter, hvad det havde af betydning for musenes metaboliske kontrol.
Musene blev fodret med en diæt med et meget højt indhold af fedt og sukker.
»Forventningen var, at når vi slukkede for RalA, ville musene blive ringere til at optage sukker i musklerne, og at de derfor ville udvikle diabetes, simpelthen på grund af meget høje niveauer af sukker i blodet,« forklarer Alan Saltiel om baggrunden for forsøget.
Mus kunne ikke tage på i vægt
Resultatet kom dog som en overraskelse for forskerne.
De mus, hvori forskerne ikke slukkede for RalA, blev som forventet fede, når de blev fodret med en diæt med et højt indhold af fedt og sukker.
Omvendt så det dog ud med de mus, hvor forskerne havde slukket for RalA.
De var simpelthen blevet resistente over for overvægt.
»Det var en overraskelse og tvang os til igen at se på den rolle, som RalA spiller for sukkeroptaget i celler,« siger Alan Saltiel.
Mitokondrier kontrollerer energiforbruget
I næste del af undersøgelsen studerede forskerne fedtceller fra begge grupper af mus, og her så de, at mus, der havde et funktionelt RalA, havde kortere mitokondrier i fedtcellerne sammenlignet med de mus, som havde fået sat RalA ud af funktion.
Mitokondrierne er interessante, fordi længere mitokondrier er mere aktive og forbrænder dermed mere energi.
Når mus (eller mennesker) spiser en diæt med et højt indhold af fedt og sukker, bliver mitokondrierne fragmenteret, og det betyder lavere forbrænding.
»Det viser sig, at RalA kontrollerer fragmenteringen af mitokondrierne. Uden RalA kan mitokondrierne ikke blive fragmenteret, og derfor kunne de mus, som havde fået ødelagt genet for dette protein, ikke tage på, fordi de med lange mitokondrier blev ved med at forbrænde en masse energi. Det er opdagelsen,« forklarer Alan Saltiel.
Kan lede til nye former for overvægtsbehandling
Alan Saltiel fortæller, at opdagelsen giver større indsigt i hele samspillet mellem indtag af energi, forbrænding af energi, svær overvægt, mitokondrier og de involverede signalveje.
I brede termer kan man sige, at jo mere man spiser, jo bedre skal fedtcellerne være i stand til at optage energi, for at sukker ikke svømmer rundt i blodet og leder til udvikling af type 2-diabetes.
En måde at regulere det på er ved at fragmentere mitokondrierne, så energiforbruget i fedtcellerne bliver mindre, og cellerne bedre lagrer energi.
Evolutionært giver det god mening, men vi lever bare ikke længere i en verden, hvor fødevarer er en mangelvare – i hvert fald ikke i den vestlige del af verden.
Indsigten åbner ifølge Alan Saltiel også op for, at man måske kan målrette behandlinger til personer med overvægt til den mekanisme, som forskerne har kortlagt.
»Hvis vi medicinsk kan sørge for, at mitokondrierne ikke bliver fragmenteret, vil det modvirke udvikling af svær overvægt, fordi fedtcellerne simpelthen forbrænder energi lige så hurtig, som de kan optage det. En anden mulighed er at se på, hvordan man kan få mitokondrierne til at fusionere igen. Begge muligheder kræver selvfølgelig, at man kan styre processerne meget nøjagtigt,« siger han.
