Modern kilo verme ilaçları obezite tedavisinde önemli ölçüde ilerleme kaydederek pek çok insanın fazladan kilolarından kurtulmasına yardımcı oluyor. Ancak bu tür ilaçların en belirgin dezavantajı, yağ yanı sıra kas kütlesini de azaltabilmeleri. Bilim insanları şimdi hem bu sorunu bir gün çözebilecek hem de vücudun yağı yakma kapasitesini artıracak biyolojik bir mekanizmayı ortaya koydu.
Weizmann Bilimsel Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, hücrelerin enerjiyi nasıl yönettiği ve yağın nasıl depolandığı konusunda belirleyici rol oynayan MTCH2 adlı proteini keşfetti. Bu protein “Mitch” lakabıyla da anılıyor. Yakın zamanda yayımlanan EMBO Journal dergisinde yer alan çalışmada, ekibin bu proteini insan hücrelerinde devre dışı bırakması yağ ve karbonhidratların yakılma hızını artırırken yeni yağ hücrelerinin oluşumunu azalttığını gösterdi.
Kuşlarda Yapılan Çalışmanın Beklenmedik Sonucu
Birkaç yıl önce Prof. Atan Gross ve ekibi, Mitch proteinini incelerken şaşırtıcı bir gözlemle karşılaştı. Araştırmacılar, proteinin üretimini fare kas dokusunda baskıladığında hayvanların vücut bileşiminde ciddi iyileşmeler gösterdiğini fark etti.
Fareler yalnızca obeziteye yakalanmamış aynı zamanda daha fazla kas lifi geliştirdiler. Bu lifler büyük miktarda oksijen tüketir ve dayanıklılığın artması ile spor performansının yükselmesiyle ilişkilendirilir. Hayvanlar fiziksel stres testlerinde daha iyi performans gösterdi ve kalp fonksiyonlarında da iyileşme gözlemlendi.
Mitokondrinin Yağ Yakımına Etkisi
Bu bulgu, hücrelerin enerji üretiminde merkezi bir rol oynayan ve besinleri kullanılabilecek enerjiye dönüştüren kimyasal süreçlerin bütünü olarak adlandırılan metabolizma üzerinde belirleyici olan mitokondrilere odaklanmayı gerektirdi. Mitokondri, hücrenin içinde yer alan ve genellikle güç santralleri olarak tanımlanan küçük yapılardır.
Mitokondrinin şekli ve düzenlenmesi, hücrelerin enerjiyi nasıl ürettiği hakkında çok şey ortaya koyar. Bazen mitokondri birbirine bağlanarak büyük, birbirine bağlı ağlar oluşturur ve bu ağlar enerjiyi verimli biçimde üretir. Diğer durumlarda ise daha küçük, ayrı birimler halinde kalırlar ve bu yapılar daha az verimlidir. Enerji üretimi azaldığında hücreler ihtiyaçlarını karşılamak için yağ, karbonhidrat ve protein dahil olmak üzere daha fazla yakıt tüketerek dengeyi sağlar.
Mitch Silindiğinde Ne Olur?
Yeni çalışma, doktora öğrencisi Sabita Chourasia’nın liderliğinde Mitch proteinini insan hücrelerinden çıkarmak için genetik mühendislik tekniklerini kullandı. Elde edilen sonuçlar çarpıcı oldu.
Mitch olmadan normal mitokondri ağı ayrı birimlere bölündü ve enerji üretimi azaldı. Hücreler, araştırmacıların “sürekli enerji açlığı” olarak tanımladığı durumla karşı karşıya kaldı. Önce bakışta bu zararlı gibi görünebilir; ancak amacın enerji harcamayı artırmak ve yağ birikimini azaltmak olduğunda bu tür verimsizlik aslında vücudun lehine çalışır. Enerjisini üretmekte zorlanan hücreler, ihtiyaçlarını karşılamak için daha fazla yakıt tüketmek zorundadır.
“Mitch’i sildikten sonra insan hücrelerinde metabolizmaya katılan 100’den fazla maddenin etkisini birkaç saat arayla inceledik. Hücrenin, oksijen kullanarak karbonhidrat ve yağ gibi besinlerden enerji ürettiği hücresel solunumda bir artış gördük. Bu da önceki fare deneylerinde gözlenen kas dayanıklılığının artmasını açıklıyor.”
Doktora Öğrencisi Sabita Chourasia
Hücrelerin Yağı Daha Fazla Tüketmeye Başlaması
Değişikliğe uğramış hücreler daha fazla enerji gerektirdiği için mevcut yakıt kaynaklarının tüketimini artırdılar. Araştırmacılar yağ, karbonhidrat ve amino asitlerin daha fazla parçalandığını gözlemledi. Hücrelerin enerjiyi nasıl ürettiğine dair önemli bir değişim de tespit ettiler.
Normal hücreler genellikle karbonhidrata ve proteine daha çok dayanır. Mitch’i eksik olan hücreler ise enerji kaynağı olarak yağdan çok daha fazla yararlanmaya başladı.
“Mitch’in silinmesi zararlarda bulunan yağda büyük bir düşüşe yol açtığını keşfettik. Aynı zamanda enerji üretimi için kullanılan yağlı maddelerde bir artış gördük ve yağın zarımdan parçalanarak yakıt olarak kullanıldığını anladık. Yani Mitch’in insan hücrelerinde yağan kaderini belirlediğini gösterdik.”
Prof. Atan Gross
Yeni Yağ Hücrelerinin Oluşumu Engelleniyor
Araştırmacılar Mitch’i silmenin başka bir önemli etkisini de keşfetti. Önceki çalışmalar, obeziteye sahip kadınlarda bu proteinin daha yüksek düzeyde bulunduğunu göstermişti. Bu gözlem, ekibi Mitch’in yeni yağ hücrelerinin oluşumunu da etkileyip etkilemediğini araştırmaya yöneltti.
Yağ hücreleri, doğru koşullar altında yağ biriktiren ve farklılaşma adı verilen bir süreçle olgun yağ depolayan hücrelere dönüşen kök hücreler olarak bilinen progenitor hücrelerden başlar. Araştırmacılar progenitor hücrelerden Mitch’i çıkardığında bu dönüşümün çok daha zorlaştığını buldu.
“Progenitor hücrelerden Mitch’i sildiğimizde, bu hücrelerde oluşturulan ortamın yeni yağların sentezine uygun olmadığını keşfettik. Zarların sentezini azaltmak, hücrelerin büyümeyi, gelişmeyi ve farklılaşmanın mümkün olabileceği aşamaya ulaşmayı engeller. Yağ birikimi büyük miktarda kullanılabilir enerji gerektirir; ancak Mitch’i olmayan hücrelerde enerji açlığı vardır. Buna ek olarak, farklılaşma için gerekli genlerin ifadesi baskılanır ve bu sürecin gerçekleşmesi için hayati olan maddelerde de bir eksiklik oluşur. Sonuç olarak yeni yağ hücrelerinin farklılaşması azalır ve yağ birikimi düşer.”
Prof. Atan Gross
Obezite Araştırmaları İçin Yeni Bir Yol
Çalışma hücre düzeyinde yürütüldüğü ve henüz bir tedaviye dönüşmesi uzak olduğu için, bulgular enerji kullanımını hem yağ depolanmasını da etkileyen güçlü bir biyolojik yolak ortaya koyuyor. Yağ yakımını artırırken aynı zamanda yeni yağ hücrelerinin oluşumunu sınırlayan Mitch’e yönelik müdahale, araştırmacıların obeziteyle mücadelede yeni bir stratejiye sahip olabileceği anlamına geliyor. Keşif, modern kilo verme tedavileriyle ilişkilendirilen en inatçı zorluklardan biri olan fazladan vücut yağını azaltırken sağlıklı kas dokusunu korumayı da ele alabilir.
KLİNİK OKUR YORUMLARI (1)