Hubnutí může výrazně zlepšit metabolismus u lidí s obezitou. Podle nedávné studie je příčinou zřejmě to, že hubnutí mění tukové buňky na molekulární úrovni a v podstatě je omlazuje.
Při hubnutí se tukové buňky nejen zmenšují, ale také výrazně mění signální a metabolické dráhy. Potvrzuje to podrobná molekulární analýza provedená londýnskými vědci.
Obezita v současné době postihuje více než miliardu lidí po celém světě. Nadměrné množství tukové tkáně je jedním z hlavních faktorů vzniku cukrovky typu 2, kardiovaskulárních onemocnění, některých druhů rakoviny a předčasného úmrtí. Ačkolisnížení hmotnosti může výrazně zlepšit průběh doprovodných onemocnění způsobených obezitou, biologický základ těchto klinických účinků není dosud zcela objasněn.
Vědci pod vedením doktora Antonia M. A. Mirandy z Imperial College London zkoumali, co se děje s tukovou tkání na molekulární úrovni během hubnutí. Své údaje představili v časopise Nature .
Klíčovým problémem, který vědci objevili, jsou stárnoucí buňky, tj. staré buňky, které ztratily svou základní funkci, ale zachovaly si sekreční funkci. Vědci pozorovali stárnutí metabolických, progenitorových a cévních buněk tukové tkáně. Podařilo se jim prokázat, že stárnutí lze účinně zvrátit snížením hmotnosti.
Výzkumníci získali své údaje kombinovanou analýzou dat sekvenování jaderné RNA jednotlivých buněk a prostorové transkriptomiky podkožní tukové tkáně 70 účastníků studie. Dvacet pět účastníků trpělo výraznou obezitou. Jejich tkáně byly analyzovány před a po chirurgickém snížení hmotnosti (průměrné snížení BMI: 22 %). Dvacet čtyři účastníků bylo hubených a tvořili kontrolní skupinu. Molekulární analýza byla doplněna vizualizačními metodami, imunohistochemií a funkční validací in vitro.
Úbytek hmotnosti obnovuje metabolismus lipidů
Autoři prokázali, že zánět, který se objevuje při obezitě v důsledku masivní migrace prozánětlivých makrofágů do tukové tkáně, přetrvává i po snížení hmotnosti. Makrofágy exprimují markery zánětu, včetně Toll-podobného receptoru 2 (TLR2), spouštěcího receptoru 1 (TREM1), transmembránového proteinu superrodiny imunoglobulinů (Ig) a také produkty lysozomálních a lipidových genů metabolismu.
Ačkoli celkový počet myeloidních buněk, včetně makrofágů, po snížení hmotnosti poklesl, zánětlivé podtypy lipidů asociovaných makrofágů zůstaly aktivní a do značné míry metabolicky přeprogramované. Tyto buňky jsou epigeneticky spojeny s obezitou a představují proto rizikový faktor pro opětovný nárůst hmotnosti po snížení hmotnosti.
Adipocyty vykazující stresový fenotyp při obezitě v důsledku poruch metabolismu lipidů a aminokyselin s rozvětveným řetězcem se po snížení hmotnosti významně zotavily a aktivovaly metabolické sítě, které normalizovaly tyto cesty. Úbytek hmotnosti spustil rozklad a přeměnu lipidů. „Tento proces přeměny může být zodpovědný za spotřebu energie a zvrácení škodlivého hromadění lipidů v jiných orgánech, jako je játra a slinivka břišní,“ uvádí se v tiskové zprávě Imperial College London . Je však třeba provést další výzkum, aby se zjistilo, zda je tento proces přeměny lipidů spojen s pozitivními účinky hubnutí na zdraví, jako je remise diabetu 2. typu.
Úbytek hmotnosti systematicky snižoval expresi markerů stárnutí v různých typech buněk. Vědci to potvrdili pomocí prostorové transkriptomické a histologické analýzy.
Možné přístupy k novým metodám léčby
Celkově výsledky ukazují, že úbytek hmotnosti má významný vliv na buněčné procesy v tukové tkáni, které, jak je známo, ovlivňují metabolické zdraví a délku života. Metabolický otisk makrofágů však přetrvává v důsledku obezity, což představuje potenciální Achillovu patu pro dosažení trvalého úbytku hmotnosti.
Kromě toho získané údaje zdůrazňují ústřední roli reverzibilních procesů buněčného stresu a stárnutí v patofyziologii obezity a v procesu terapeutické remodelace. Senolytika, která jsou v současné době aktivně studována, mohou být v tomto ohledu užitečná.
„Tato studie představuje podrobný přehled toho, co ve skutečnosti způsobuje některé z těchto zdravotních výhod (snížení hmotnosti) na tkáňové a buněčné úrovni,“ říká vedoucí autor studie, Dr. William Scott. Vědci doufají, že nové výsledky pomohou vyvinout účinnější metody léčby cukrovky a dalších komplikací spojených s obezitou.
