Μια μελέτη σε ποντίκια βρήκε ότι το γλυκογόνο των λιποκυττάρων παίζει βασικό ρυθμιστικό ρόλο, συνδέοντας το μεταβολισμό της γλυκόζης με τη θερμογένεση -την παραγωγή ενέργειας για θερμότητα- και άρα το κάψιμο θερμίδων. Το εύρημα αυτό βοηθάει στην κατανόηση των αιτιών της παχυσαρκίας.
Έχουμε τουλάχιστον δύο είδη λιπώδους ιστού: τον λευκό και τον καφέ λιπώδη ιστό. Τα λευκά λιποκύτταρα είναι ουσιαστικά αδρανή δοχεία για την αποθήκευση λίπους με τη μορφή ενός μεγάλου, ελαιώδους σταγονιδίου. Τα καφέ λιποκύτταρα είναι πιο πολύπλοκα, περιέχοντας πολλά μικρότερα σταγονίδια αναμεμειγμένα με σκουρόχρωμα μιτοχόνδρια -κυτταρικά οργανίδια που τους δίνουν το χρώμα τους και είναι οι «κινητήρες» που μετατρέπουν τα σταγονίδια λιπιδίων σε θερμότητα και ενέργεια.
Μερικοί άνθρωποι έχουν επίσης «μπεζ» λιποκύτταρα τα οποία μοιάζουν με τα καφέ λιποκύτταρα και βρίσκονται μέσα στο λευκό λίπος όπου μπορούν να ενεργοποιηθούν για να κάψουν ενέργεια.
Τα τελευταία χρόνια, έχει γίνει μεγάλη προσπάθεια να βρεθούν τρόποι για να αυξηθεί η δραστηριότητα των καφέ ή μπεζ λιποκυττάρων, δηλαδή να προκληθεί στα λιποκύτταρα, παραγωγή θερμότητας, μια διαδικασία που ονομάζεται θερμογένεση -και άρα κάψιμο θερμίδων- ως αντιμετώπιση της παχυσαρκίας και του διαβήτη τύπου 2.
Αλλά η θεραπευτική δυνατότητα των καφέ λίποκυττάρων -και των μπεζ λιποκυττάρων- έχει αργήσει λόγω της πολυπλοκότητας των διαδικασιών που εμπλέκονται. Μόλις το 2009 επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη ενεργών καφέ λιποκυττάρων σε υγιείς ενήλικες. Παλαιότερα πιστευόταν ότι υπήρχαν μόνο στα νεογέννητα.
Σε μια μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Alan Saltiel, διευθυντή του Ινστιτούτου για τον Διαβήτη και τη Μεταβολική Υγεία στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, περιγράφει πώς η παραγωγή ενέργειας και θερμότητας ρυθμίζονται στην παχυσαρκία μέσω μιας προηγουμένως άγνωστης κυτταρικής οδού.
Το ανθρώπινο σώμα διασπά τους υδατάνθρακες που καταναλώνονται σε ένα είδος ζάχαρης που ονομάζεται γλυκόζη, η οποία είναι η κύρια πηγή καυσίμου για τα κύτταρα. Η περίσσεια γλυκόζης συσκευάζεται και αποθηκεύεται ως γλυκογόνο στα κύτταρα των σκελετικών μυών, όπου μπορεί να εξαχθεί και να χρησιμοποιηθεί γρήγορα για ξαφνικές ενεργειακές ανάγκες ή στα κύτταρα του ήπατος για τη διατήρηση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα.
Σε αντίθεση με τους μύες και το συκώτι, ο ρόλος του γλυκογόνου στο λίπος ήταν ένα μυστήριο. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το γλυκογόνο κάνει πολύ περισσότερα από την απλή αποθήκευση ενέργειας στα λιποκύτταρα. Παρέχει ένα σήμα που προκαλεί μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο διαχείρισης της ενέργειας.
Σε αυτήν ανακάλυψη που προκάλεσε έκπληξη, ο Saltiel και οι συνεργάτες του αναφέρουν ότι το “μαύρισμα” των λιποκυττάρων εξαρτάται από την ικανότητά τους να παράγουν και να αποδομούν γλυκογόνο. Ο κύκλος εργασιών του γλυκογόνου στέλνει το σήμα ότι είναι ασφαλές για το κύτταρο να αποσυνδέσει (uncouple) την παραγωγή του ATP, του μορίου που παρέχει την ενέργεια και τροφοδοτεί τις περισσότερες κυτταρικές διεργασίες. “Η αποσύνδεση είναι ένας τρόπος για την παραγωγή θερμότητας. Αυτό το μονοπάτι διασφαλίζει ότι μόνο τα λιποκύτταρα που έχουν αρκετά αποθέματα ενέργειας για να τροφοδοτήσουν την παραγωγή θερμότητας επιτρέπεται να το κάνουν”, είπε ο Saltiel.
Η δραματική αύξηση της παχυσαρκίας παγκοσμίως -τριπλασιασμός από το 1975- έχει υπογραμμίσει τη σημασία της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο το ανθρώπινο σώμα εξισορροπεί την πρόσληψη και τη δαπάνη ενέργειας. Το γλυκογόνο ρυθμίζει και προάγει το μεταβολισμό του λίπους: όσο υψηλότερα είναι τα επίπεδα, τόσο πιο ισχυρές είναι οι μεταβολικές διεργασίες, ουσιαστικά καίγοντας λίπος πιο γρήγορα με αποτέλεσμα την απώλεια βάρους στα παχύσαρκα ποντίκια.
Τα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτές τις διαδικασίες βρέθηκαν να είναι χαμηλότερα σε ασθενείς που ήταν παχύσαρκοι ή επιρρεπείς σε αύξηση βάρους, υποδηλώνοντας ότι η οδός του γλυκογόνου απαιτείται στα λιποκύτταρα για να κάψουν το υπερβολικό λίπος.
Τα νέα ευρήματα, έγραψαν οι συγγραφείς, υποδηλώνουν ότι η ρύθμιση του μεταβολισμού του γλυκογόνου στα λιποκύτταρα μπορεί να προσφέρει νέες προσεγγίσεις για την απώλεια βάρους και τη συνολική βελτίωση της μεταβολικής υγείας.
Πηγή: Glycogen metabolism links glucose homeostasis to thermogenesis in adipocytes. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-04019-8.
