Грацькі дослідники йдуть слідом ожиріння
В Інституті молекулярних біологічних наук у Граці (IMB) вчені досліджують молекулярні причини ожиріння. За допомогою нового методу вони виявили, що клітини одночасно розширюються і розщеплюються.
Порушення ліпідного обміну призводять не тільки до масивних відкладень ліпідів (жирів) у жировій тканині, але також і в інших тканинах та органах, таких як печінка або серце. Це може призвести до таких небезпечних станів, як ожиріння, атеросклероз та серцево-судинні захворювання.
Надлишок енергії зберігається в депо
Крім вуглеводів, жири є найважливішими постачальниками енергії організму. З надлишку енергії в їжі ліпіди, які в основному складаються з тригліцеридів та довголанцюгових жирних кислот, зберігаються у складах. За необхідності їх можна розбити на свої будівельні блоки та випустити в кров. Для того, щоб мобілізувати накопичений жир, організм має спеціальні ферменти, що розщеплюють жир, ліпази.
Молекулярні біологічні науки, UniGraz
Розщеплення жиру та нарощування жиру працюють одночасно
Розщеплення жиру і структура одночасно
За допомогою нового типу технології мікроскопії, в якій молекулярні вібрації використовуються як механізм контрасту, команда ІМБ вперше змогла показати, що протилежні реакції, такі як розщеплення жиру та накопичення жиру в адипоцитах (жирових клітинах), відбуваються одночасно в клітині. На сьогоднішній день передбачається “або/або”.
"Якщо жирні кислоти, що виділяються при розщепленні жиру, не можуть бути використані або перероблені негайно, вони дуже швидко перетворюються назад на жир, що зберігається", - сказала представник IMB Керолайн Шобер-Траммер. Це захищає клітину від надлишку жирних кислот. Вони можуть бути попередниками ряду токсичних речовин, тобто отруйних для організму речовин. "Механізм, мабуть, максимально стискає небезпечну ситуацію", - підозрює Шобер-Траммлер.
Спеціальна технологія з меншими зусиллями
Хеймо Волінський проводив дослідження за допомогою так званої мікроскопії CARS на культурах клітин мишей та стовбурових клітин людини. Це дає змогу картографувати молекули в живих клітинах протягом більш тривалих інтервалів часу без необхідності позначати їх барвниками. Контраст візуалізації створюється цілеспрямованим збудженням природних коливань молекул у досліджуваному зразку. Складне флуоресцентне маркування зразка, яке іноді впливає на поведінку молекул, більше не є необхідним.
Університет Граца/Інститут молекулярних біологічних наук
Жирові клітини змушені світитися під мікроскопом завдяки природним коливанням
За допомогою цього методу мікроскопії CARS краплі жиру з жирової клітини можна чітко побачити як яскраві круглі плями. Жири для зберігання зберігаються в такому вигляді. Через трохи світлішу область порівняно з фоном обриси клітини слабко видно. Жирова клітина складається не виключно з жиру, а містить різні органели, які виконують певні завдання. Однак, оскільки мікроскоп встановлений таким чином, що стимулюються і сяють лише жири, що зберігаються (так звані нейтральні жири), вони не видно.
Частина дослідницького проекту
Проект є підпроектом спеціального дослідницького напрямку "Ліпотокс", який досліджує порушення всмоктування або вироблення жирних кислот та ліпідів, що призводять до утворення токсичних речовин і, зрештою, до небезпечних захворювань. Основна увага приділяється біохімічним механізмам, що беруть участь у розщепленні клітинних жирів.