Veren kudoksiin kuljettamien ja sinne laskeutuvien rasvahappojen määrään vaikuttavat monet eri tekijät. Helmholtz-yhteisön Max Delbrueck Center for Molecular Medicine -keskuksen (MDC) tutkijat ovat nyt tunnistaneet yhdeksi näistä tekijöistä proteiinin EHD2.
Jos tämä proteiini puuttuu kokonaan, rasvaa varastoivat solut ottavat huomattavasti enemmän rasvahappoja soluympäristöstä. Tohtori Claudia Matthaeus havaitsi tämän ilmiön ensimmäisen kerran hiirten ruskeassa rasvakudoksessa työskennellessään MDC:ssä. Hänen mielestään on erityisen jännittävää, että EHD2:lla on ilmeisesti keskeinen rooli myös ihmisen rasva-aineenvaihdunnassa. ”Olemme havainneet, että ylipainoiset ihmiset tuottavat vähemmän EHD2:ta kuin normaalipainoiset”, Matthaeus sanoo. Vielä ei ole selvää, miksi näin on. Näiden uusien havaintojen perusteella Matthaeus ja hänen kollegansa, joihin kuuluu myös professori Oliver Daumken johtaman MDC:n tutkimusryhmän tutkijoita, olettavat, että EHD2 kontrolloi aineenvaihduntatietä, joka säätelee rasvahappojen ottoa rasvasoluissa. Tämä reitti on muuttunut liikalihavuudessa, tutkijat kirjoittavat PNAS-lehdessä.
Rasvan sisäänotto soluun tapahtuu, kun osia solukalvosta puristuu irti
Oliver Daumke tuntee EHD2:n pitkään. Rakennebiologi on luonnehtinut tämän proteiinin rakennetta ja mekanismia yli kymmenen vuoden ajan. Kalvoproteiinina EHD2 asuu lihas- ja rasvasolujen sisällä. Solukalvon sisäänpäin taittumisen aikana muodostuu pieniä pullonmuotoisia kalvorakenteita, joita kutsutaan kaveoleiksi. Nämä invaginaatiot joko jäävät solukalvon pinnalle tai ne puristuvat irti ja kuljettavat vierasta materiaalia – kuten rasvahappoja – solun sisään. Tätä prosessia kutsutaan endosytoosiksi, Daumke selittää. Tutkija olettaa, että EHD2-proteiini kerääntyy rengasmaisiksi rakenteiksi kalvosäiliön kaulan ympärille ja siten jarruttaa puristumisprosessia. Daumke on vakuuttunut siitä, että jos EHD2:ta ei ole stabiloivana tekijänä, kaveolat puristuvat useammin ja solu ottaa enemmän rasvaa.
Juuri tätä Matthaeus kollegoineen tutki. Tutkijat työskentelivät hiirillä, joissa EHD2-geeni oli kytketty pois päältä. Elektronimikroskoopin avulla Matthaeus havaitsi, että normaaleihin hiiriin verrattuna paljon enemmän kaveoleita oli irronnut plasmakalvosta. Hän pystyi myös toteamaan, että rasvahappojen otto oli suurempaa soluissa, joista puuttui EHD2, ja että lipidipisarat, jotka ovat solunsisäisiä rasvakertymiä, olivat näissä soluissa suurempia.
Obesiteetti vaikuttaa EHD2:n tuotantoon
Matthaeus kysyi itseltään, pystyisikö hän havainnoimaan EHD2:n vaikutuksen rasva-aineenvaihduntaan myös ihmisillä. Niinpä hän tutki yhdessä kollegansa kanssa Leipzigin yliopistosta kudosnäytteitä miehiltä ja naisilta, joilla oli erilainen ruumiinpaino. Hän havaitsi nopeasti, että ylipainoisilla ihmisillä (painoindeksi vähintään 25) solut tuottavat vähemmän EHD2:ta kuin hoikilla ihmisillä. Tutkija olettaa, että kalvojen tiheän puristumisen ja rasvavarastojen muodostumisen välillä on yhteys. ”Lihavuuden aikana havaitsimme, että kaveolien määrä ja niiden irtoaminen kalvosta menevät sekaisin”, Matthaeus sanoo.
Marraskuussa Matthaeus jätti MDC:n siirtyäkseen töihin National Institutes of Healthiin Yhdysvaltoihin. Siellä hän aikoo jatkaa tutkimusta kaveoleista ja rasva-aineenvaihdunnasta. ”Vielä on paljon avoimia kysymyksiä”, Matthaeus sanoo. Hän on nyt erityisen kiinnostunut tutkimaan rasvahappojen kuljetusta solun sisällä ja lipidipisaroiden muodostumista.