Mængden af fedtsyrer, der transporteres med blodet til vævene og deponeres der, bestemmes af en lang række faktorer. Forskere fra Max Delbrueck Center for Molekylær Medicin i Helmholtz-foreningen (MDC) har nu identificeret en af disse faktorer som proteinet EHD2.
Hvis dette protein mangler helt, optager fedtlagrende celler betydeligt flere fedtsyrer fra det cellulære miljø. Dr. Claudia Matthaeus observerede først dette fænomen i det brune fedtvæv hos mus under sit arbejde ved MDC. Hun finder det særligt spændende, at EHD2 tilsyneladende også spiller en central rolle i menneskers fedtstofskifte. “Vi har opdaget, at overvægtige mennesker producerer mindre EHD2 end mennesker med normalvægt”, siger Matthaeus. Det er endnu ikke klart, hvorfor det er tilfældet. På baggrund af denne nye indsigt antager Matthaeus og hendes kolleger, herunder forskere fra MDC’s forskningsgruppe under ledelse af professor Oliver Daumke, at EHD2 styrer en metabolisk vej, der regulerer fedtsyreoptagelsen i fedtceller. Denne vej er ændret ved fedme, skriver forskerne i tidsskriftet PNAS.
Cellulær optagelse af fedt sker, når dele af cellemembranen klemmes af
Oliver Daumke er længe bekendt med EHD2. Strukturbiologen har i mere end ti år karakteriseret strukturen og mekanismen i dette protein. Som et membranprotein befinder EHD2 sig inde i muskel- og fedtceller. Under den indadgående foldning af cellehindevæggen dannes der små kolbeformede membranstrukturer kaldet caveolae. Disse invaginationer forbliver enten på overfladen af cellemembranen, eller de afklemmer sig og transporterer fremmed materiale – f.eks. fedtsyrer – ind i cellen. Denne proces er kendt som endocytose, forklarer Daumke. Forskeren antager, at EHD2-proteinet samler sig i ringlignende strukturer omkring membrankarrets hals og dermed hæmmer afklemningsprocessen. Daumke er overbevist om, at hvis EHD2 ikke er til stede som stabilisator, klemmes caveolae oftere af, og cellen optager mere fedt.
Det er netop det, som Matthaeus og hendes kolleger har undersøgt. Forskerne arbejdede med mus, hvor EHD2-genet var blevet slået fra. Ved hjælp af et elektronmikroskop observerede Matthaeus, at sammenlignet med normale mus havde mange flere caveolae løsrevet sig fra plasmamembranen. Hun kunne også konstatere, at fedtsyreoptagelsen var større i celler, der manglede EHD2, og at lipiddråberne, som er intracellulære ophobninger af fedt, var større i disse celler.
Fedme påvirker EHD2-produktionen
Matthaeus spurgte sig selv, om hun også ville kunne observere en indflydelse af EHD2 på fedtstofskiftet hos mennesker. Derfor undersøgte hun sammen med en kollega fra Leipzig Universitet vævsprøver fra mænd og kvinder med forskellig kropsvægt. Hun opdagede hurtigt, at cellerne hos personer med overvægt (body mass index på 25 eller derover) producerer mindre EHD2 end hos slanke personer. Forskeren formoder, at der er en sammenhæng mellem hyppig membranafklemning og dannelsen af fedtdepoter. “Under fedme observerede vi, at antallet af caveolae og deres løsrivelse fra membranen kommer ud af synkronisering,” siger Matthaeus.
I november forlod Matthaeus MDC for at tiltræde en stilling ved National Institutes of Health i USA. Her har hun planer om at fortsætte sin forskning i caveolae og fedtstofskiftet. “Der er stadig mange ubesvarede spørgsmål”, siger Matthaeus. Hun er nu især interesseret i at undersøge transporten af fedtsyrer i cellen og dannelsen af lipiddråber.