Przez dziesięciolecia naukowcy myśleli, że mają lipazę wrażliwą na hormony (HSL) rozpracowaną. Znana jako awaryjny przełącznik paliwa organizmu, HSL miała przebywać na kropelkach tłuszczu wewnątrz komórek tłuszczowych, rozkładając trójglicerydy, gdy energia się kończyła. Jednak badacze z Instytutu Chorób Sercowo-Naczyniowych i Metabolicznych (I2MC) na Uniwersytecie w Tuluzie odkryli, że HSL dorabiała głęboko w jądrze tych samych komórek, gdzie pomaga regulować aktywność genetyczną i utrzymywać zdrową tkankę tłuszczową. Wyniki, opublikowane w Cell Metabolism, rozwiązują długoletnią zagadkę w badaniach nad otyłością i otwierają nowe kierunki dla zrozumienia cukrzycy, chorób serca i innych zaburzeń metabolicznych.

Komórki tłuszczowe, czyli adipocyty, są często lekceważone jako pasywne pojemniki na nadmiar kalorii. W rzeczywistości są to wysoce aktywne komórki, które pomagają regulować cały system energetyczny organizmu. Wewnątrz adipocytów tłuszcz jest przechowywany w kropelkach lipidowych, a gdy organizm potrzebuje paliwa, hormony takie jak adrenalina uruchamiają HSL do rozkładania trójglicerydów na kwasy tłuszczowe. Naukowcy długo zakładali, że usunięcie HSL zapobiegnie rozkładowi tłuszczu i doprowadzi do otyłości. Zamiast tego, badania na myszach i ludziach z mutacjami genu HSL wykazały coś przeciwnego: rozwinęła się u nich lipodystrofia, rzadki stan, w którym organizm traci zdrową tkankę tłuszczową. Ta sprzeczność zastanawiała naukowców przez lata.

Chociaż otyłość i lipodystrofia wydają się przeciwieństwami, powodują wiele takich samych powikłań zdrowotnych: insulinooporność, cukrzycę typu 2, stłuszczenie wątroby, stany zapalne i problemy sercowo-naczyniowe. To nakładanie się sugerowało, że zdrowa tkanka tłuszczowa nie polega tylko na tym, ile tłuszczu nosisz, ale jak dobrze funkcjonują twoje komórki tłuszczowe. Zespół z Tuluzy, kierowany przez Dominique'a Langina, chciał zrozumieć, dlaczego utrata HSL powoduje rozpad tkanki tłuszczowej zamiast jej gromadzenia. To, co znaleźli, zmieniło naukowy obraz metabolizmu tłuszczu.

Zespół badawczy odkrył HSL w nieoczekiwanym miejscu: w jądrze, centrum dowodzenia komórki, gdzie przechowywane jest DNA i regulowane są geny. „W jądrze adipocytów HSL jest w stanie łączyć się z wieloma innymi białkami i brać udział w programie, który utrzymuje optymalną ilość tkanki tłuszczowej i utrzymuje adipocyty w 'zdrowiu'” – wyjaśnił współautor Jérémy Dufau. Jądrowa HSL wydaje się pomagać regulować aktywność mitochondrialną i macierz zewnątrzkomórkową, które są powiązane z otyłością, stanami zapalnymi i chorobami metabolicznymi, gdy działają nieprawidłowo.

HSL zachowuje się inaczej w zależności od lokalizacji. Na kropelkach lipidowych działa jak enzym uwalniający zmagazynowany tłuszcz podczas postu lub ćwiczeń. W jądrze działa bardziej jak regulator utrzymujący zdrową tkankę tłuszczową. Ilość jądrowej HSL zmienia się wraz ze stanem metabolicznym: podczas postu adrenalina wypycha HSL z jądra, aby zmobilizować zapasy tłuszczu, podczas gdy otyłe myszy karmione dietą wysokotłuszczową wykazywały podwyższony poziom jądrowej HSL. Ruch białka wydaje się być kontrolowany przez szlaki sygnałowe z udziałem TGF-β i SMAD3, cząsteczek już znanych z wpływania na stany zapalne i choroby metaboliczne. Dowody sugerują również, że jądrowa HSL oddziałuje z białkami zaangażowanymi w ekspresję genów i przetwarzanie RNA, bezpośrednio wpływając na funkcję komórek tłuszczowych na poziomie genetycznym.

Odkrycia wyjaśniają, dlaczego całkowity niedobór HSL powoduje lipodystrofię, a nie otyłość: bez HSL w jądrze komórki tłuszczowe tracą zdolność do utrzymania zdrowia. „HSL jest znana od lat 60. XX wieku jako enzym mobilizujący tłuszcz. Ale teraz wiemy, że odgrywa również istotną rolę w jądrze adipocytów, gdzie pomaga utrzymać zdrową tkankę tłuszczową” – powiedział Langin. Odkrycie może pomóc naukowcom zrozumieć, dlaczego niektóre metody leczenia otyłości odnoszą sukces, a inne zawodzą, ponieważ wiele obecnych terapii koncentruje się na redukcji masy tłuszczowej bez zachowania zdrowej funkcji tkanki tłuszczowej.

W miarę jak wskaźniki otyłości nadal rosną na całym świecie – miliardy ludzi mają teraz nadwagę lub są otyli, co zwiększa ryzyko cukrzycy, chorób serca, udaru, bezdechu sennego i niektórych nowotworów – naukowcy mają nadzieję