Znajdź zawartość

Jak odkryć, skąd się bierze tkanka tłuszczowa? Zaczyna się od bardzo chudej myszy, a następnie wszczepia się jej kolejno różne typy komórek podejrzewanych o powodowanie rozwoju tej tkanki. Mozolna, lecz skuteczna metoda pozwoliła amerykańskim badaczom na rozwiązanie tej zagadki. Autorami odkrycia są naukowcy z Howard Hughes Medical Institute oraz Rockefeller University. Zespół, prowadzony przez dr. Jeffreya Friedmana, odkrył tzw. komórki progenitorowe białych komórek tłuszczowych. Są one nieco podobne do komórek macierzystych, lecz, w przeciwieństwie do nich, mogą rozwijać się wyłącznie w kierunku pojedynczego typu dojrzałych komórek. Można więc powiedzieć, że są nieaktywne, lecz cały czas gotowe, by w odpowiedniej chwili podzielić się na dwie komórki, z których jedna wejdzie w skład dojrzałej tkanki tłuszczowej, zaś druga pozostanie komórką progenitorową i przejdzie w stan uśpienia aż do kolejnego momentu, kiedy potrzebny będzie kolejny jej podział. Identyfikacja komórek progenitorowych białych komórek tłuszczowych dostarcza nam środków pozwalających na identyfikację czynników regulujących podziały oraz nabieranie funkcji przez komórki tłuszczowe, tłumaczy dr Friedman. Odkrycie może mieć niebagatelne znaczenie dla całej służby zdrowia walczącej nieustannie z pandemią otyłości. Powstawanie tkanki tłuszczowej było dotychczas niejasne. Typowe komórki tłuszczowe, czyli adipocyty, są dojrzałymi komórkami pozbawionymi zdolności do podziału. Oznacza to, że nie mogą one prowadzić do wzrostu liczebności komórek wchodzących w skład tkanki. Przełom nastapił w momencie, gdy zastosowano technikę zwaną sortowaniem komórek aktywowanym przez fluorescencję (ang. fluorescence-activated cell sorting - FACS). Technika ta pozwala na odróżnienie poszczególnych typów komórek ze względu na cząsteczki występujące na ich powierzchni. Wykorzystuje się w tym celu przeciwciała - białka zdolne do wybiórczego wiązania określonych molekuł. Jeśli przeciwciało wyznakuje się odpowiednim barwnikiem, wówczas aparat do wykonywania FACS odróżnia komórki posiadające daną cząsteczkę na swojej powierzchni i oddziela je od pozostałych. Dzięki zastosowaniu tej techniki wyizolowano dwie populacje komórek, które mogły dawać początek tkance tłuszczowej. Aby potwierdzić fizjologiczną rolę odkrytych komórek, wszczepiono je zmodyfikowanym genetycznie myszom, które nie posiadały tkanki tłuszczowej. Eksperyment pozwolił na stwierdzenie, że tylko jedna z grup, której komórki posiadają na swojej powierzchni białko CD24, powoduje wspomniany efekt. Ich odkrycie nie było jednak proste, gdyż u myszy niemodyfikowanych komórki te stanowią zaledwie 0,08% wszystkich komórek budujących tkankę tłuszczową. W celu analizy rozwoju tkanki tłuszczowej badacze wykonali kolejną modyfikację genetyczną myszy. Stworzyli oni specjalną konstrukcję genową, która umożliwiła produkcję lucyferazy - enzymu niewystepującego naturalnie u ssaków, mającego zdolność bioluminescencji (świecenia) po dodaniu odpowiedniego składnika, zwanego lucyferyną. Enzym był jednak produkowany wyłącznie wtedy, gdy komórka otrzymywała sygnał do produkcji leptyny - hormonu wytwarzanego naturalnie wyłącznie w tkance tłuszczowej. Modyfikacja taka pozwalała na obserwację świecenia wyłącznie wtedy, gdy w organizmie zwierzęcia powstawały nowe komórki tłuszczowe. Współpracujący z Friedmanem badacz, dr Matt Rodeheffer, główny autor publikacji, wszczepił myszom pozbawionym tkanki tłuszczowej komórki wzbogacone o gen kodujący lucyferazę. Zaobserwowany wzrost świecenia świadczył o tym, że doszło w tym miejscu do rozwoju dojrzałych adipocytów. Co więcej, zabieg wpływał także na kondycję zwierząt, pozwalał bowiem na zwalczenie objawów cukrzycy związanej z całkowitym brakiem tkanki tłuszczowej. Zaobserwowano także wzmożoną syntezę związków charakterystycznych dla komórek tłuszczowych, co dodatkowo potwierdza rolę komórek produkujących CD24 w opisywanym procesie. To odkrycie pozwala nam lepiej zrozumieć podstawowe procesy biologiczne zachodzące w tkance tłuszczowej i umożliwia nam oraz innym badaczom analizę tych komórek w organizmach żywych zwierząt. Pozwala to także na ustalenie czynników molekularnych odpowiedzialnych za formowanie tkanki tłuszczowej, tlumaczy dr Rodeheffer. Potencjalnie możemy badać, w jaki sposób wzrost i nabieranie funkcji przez te komórki jest regulowane w przebiegu otyłości, a także określić, czy procesy na poziomie molekularnym są związane z regulacją [funkcjonowania] tkanki tłuszczowej oraz rozwojem różnych patologii, takich jak cukrzyca, choroby sercowo-naczyniowe, które są związane z otyłością i syndromem metabolicznym.