Οι επιστήμονες αποκάλυψαν με πρωτοφανή λεπτομέρεια πώς η παχυσαρκία επηρεάζει τα μιτοχόνδρια στα ποντίκια, προκαλώντας τον κατακερματισμό των κυτταρικών μονάδων παραγωγής ενέργειας σε μικρότερα κομμάτια.

Τα μιτοχόνδρια είναι γνωστά ως « πυρήνες ισχύος του κυττάρου », δεδομένου του κρίσιμου ρόλου τους στην παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, η ζωτική εργασία αυτών των οργανιδίων συχνά εξασθενεί σε άτομα με παχυσαρκία, για λόγους που παραμένουν ασαφείς.

Και ενώ τα εξασθενημένα μιτοχόνδρια είναι πιθανώς κακά νέα, δεν είναι επίσης σαφές πώς μπορεί να επηρεάσει την παχυσαρκία ή τα πρόσθετα προβλήματα υγείας που μπορεί να προκαλέσει.

Στη νέα τους μελέτη, μια διεθνής ομάδα ερευνητών διαπίστωσε ότι όταν τάισαν ποντίκια με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, τα μιτοχόνδρια στα λιποκύτταρα των ποντικών διασπάστηκαν σε μικρότερα μιτοχόνδρια, τα οποία είχαν μειωμένη ικανότητα καύσης λίπους.

Ανακάλυψαν επίσης ότι αυτή η διαδικασία διέπεται από ένα μόνο γονίδιο. Όταν διέγραψαν αυτό το γονίδιο από τα υποκείμενά τους, τα ποντίκια απέφυγαν την υπερβολική αύξηση βάρους – ακόμη και όταν τρέφονταν με την ίδια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά που προκάλεσε ζημιά σε άλλα ποντίκια.

«Η υπερφόρτωση θερμίδων από την υπερκατανάλωση τροφής μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση του σωματικού βάρους και επίσης να πυροδοτήσει έναν μεταβολικό καταρράκτη που μειώνει την καύση ενέργειας, κάνοντας την παχυσαρκία ακόμη χειρότερη», λέει ο κυτταρικός βιολόγος του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Άλαν Σάλτιελ.

«Το γονίδιο που εντοπίσαμε είναι ένα κρίσιμο μέρος αυτής της μετάβασης από το υγιές βάρος στην παχυσαρκία».

Η παχυσαρκία παγκοσμίως έχει σχεδόν τριπλασιαστεί τα τελευταία 50 χρόνια, με αποτέλεσμα μια μεγάλη κρίση δημόσιας υγείας σε χώρες σε όλο τον πλανήτη. Μαζί με τις άμεσες επιπτώσεις της παχυσαρκίας έρχονται πολλές δυνητικά σοβαρές επιπλοκές στην υγεία, όπως ο διαβήτης , οι καρδιακές παθήσεις και ο καρκίνος, μεταξύ άλλων.

Η παχυσαρκία είναι μια υπερβολική συσσώρευση λίπους στο σώμα, το οποίο συνήθως αποθηκεύεται στον λιπώδη ιστό.

Σε μερικούς ανθρώπους με παχυσαρκία, τα λιποκύτταρα μπορεί να γίνουν λιγότερο αποτελεσματικά στην καύση ενέργειας, καθιστώντας ενδεχομένως ακόμη πιο δύσκολο να χάσουν βάρος. Ωστόσο, η προέλευση αυτής της μεταβολικής ανωμαλίας παραμένει μυστηριώδης, εμπνέοντας την ομάδα να ψάξει βαθύτερα για απαντήσεις.

Όχι μόνο η μελέτη τους συνέδεσε μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά με τον κατακερματισμό των μιτοχονδρίων στα λιποκύτταρα των ποντικών – με αποτέλεσμα τα μίνι μιτοχόνδρια που δεν μπορούσαν να κάψουν λίπος τόσο αποτελεσματικά – αλλά βρήκαν επίσης ότι αυτή η διαδικασία ελέγχεται από ένα μόνο μόριο, γνωστό ως RalA .

Το RalA είναι ένα μόριο πολλαπλών χρήσεων, σημειώνουν οι ερευνητές, και ένας από τους ρόλους του είναι να διασπά τα μιτοχόνδρια όταν δυσλειτουργούν. Αλλά εάν το RalA είναι υπερδραστήριο, προτείνει η μελέτη τους, μπορεί να επηρεάσει την τακτική εργασία των μιτοχονδρίων, οδηγώντας έτσι σε μεταβολικό καταρράκτη.

«Ουσιαστικά, η χρόνια ενεργοποίηση του RalA φαίνεται να παίζει κρίσιμο ρόλο στην καταστολή της ενεργειακής δαπάνης στον παχύσαρκο λιπώδη ιστό», λέει ο Saltiel .

«Κατανοώντας αυτόν τον μηχανισμό, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στην ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών που θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν την αύξηση βάρους και τις σχετικές μεταβολικές δυσλειτουργίες αυξάνοντας την καύση λίπους».

Οι ερευνητές απέδειξαν την επίδραση που μπορεί να έχει το RalA διαγράφοντας το σχετικό του γονίδιο σε ορισμένα ποντίκια και στη συνέχεια ταΐζοντάς τους μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά πανομοιότυπη με αυτή που τρώνε άλλα ποντίκια που εξακολουθούν να φέρουν το γονίδιο.

Τα ποντίκια χωρίς το γονίδιο απέφυγαν την αύξηση βάρους που προκλήθηκε από τη δίαιτα που συνέβη στους ομολόγους τους της ομάδας ελέγχου, αναφέρουν οι ερευνητές.

Αυτή η μελέτη διεξήχθη σε ποντίκια, επομένως αξίζει να σημειωθεί ότι θα χρειαστεί περισσότερη έρευνα για να αποκαλυφθεί εάν αυτό ισχύει για τους ανθρώπους. Οι συγγραφείς παρατήρησαν ότι ορισμένες πρωτεΐνες που επηρεάζονται από το RaIA σε ποντίκια είναι παρόμοιες με τις ανθρώπινες πρωτεΐνες που σχετίζονται με την παχυσαρκία και την αντίσταση στην ινσουλίνη.

“Η άμεση σύγκριση μεταξύ της θεμελιώδους βιολογίας που ανακαλύψαμε και των πραγματικών κλινικών αποτελεσμάτων υπογραμμίζει τη συνάφεια των ευρημάτων για τους ανθρώπους και υποδηλώνει ότι μπορεί να είμαστε σε θέση να βοηθήσουμε στη θεραπεία ή πρόληψη της παχυσαρκίας στοχεύοντας το μονοπάτι RalA με νέες θεραπείες”, λέει ο Saltiel .

«Μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε τον περίπλοκο μεταβολισμό αυτής της ασθένειας», προσθέτει , «αλλά οι μελλοντικές πιθανότητες είναι συναρπαστικές».

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Nature Metabolism.

(photo: freepik)