Mängden fettsyror som transporteras med blodet till vävnaderna och deponeras där bestäms av ett stort antal faktorer. Forskare vid Max Delbrueck Center for Molecular Medicine i Helmholtzföreningen (MDC) har nu identifierat en av dessa faktorer som proteinet EHD2.
Om detta protein saknas helt och hållet tar fettlagrande celler upp betydligt mer fettsyror från cellmiljön. Dr Claudia Matthaeus observerade först detta fenomen i brun fettvävnad hos möss under sitt arbete vid MDC. Hon tycker att det är särskilt spännande att EHD2 tydligen också spelar en nyckelroll i människans fettmetabolism. ”Vi har upptäckt att överviktiga människor producerar mindre EHD2 än normalviktiga människor”, säger Matthaeus. Det är ännu inte klart varför det är så. Baserat på dessa nya insikter antar Matthaeus och hennes kollegor, inklusive forskare från MDC:s forskningsgrupp som leds av professor Oliver Daumke, att EHD2 kontrollerar en metabolisk väg som reglerar fettsyraupptaget i fettceller. Denna väg modifieras vid fetma, skriver forskarna i tidskriften PNAS.
Cellulärt upptag av fett sker när delar av cellmembranet klämmer av
Oliver Daumke är sedan länge bekant med EHD2. Strukturbiologen har karakteriserat strukturen och mekanismen hos detta protein i mer än tio år. Som membranprotein befinner sig EHD2 inuti muskel- och fettceller. Under cellhöljets inåtriktade veckning bildas små kolvformade membranstrukturer som kallas caveolae. Dessa invaginationer stannar antingen kvar på cellmembranets yta eller så klämmer de av och transporterar in främmande material – t.ex. fettsyror – i cellen. Denna process kallas endocytos, förklarar Daumke. Forskaren antar att EHD2-proteinet samlas till ringliknande strukturer runt membrankärlens hals och på så sätt hämmar klämprocessen. Daumke är övertygad om att om EHD2 inte finns med som stabilisator klämmer caveolae av sig oftare och cellen tar upp mer fett.
Det är precis vad Matthaeus och hennes kollegor undersökte. Forskarna arbetade med möss där EHD2-genen hade stängts av. Med hjälp av ett elektronmikroskop observerade Matthaeus att jämfört med normala möss hade många fler caveolae lossnat från plasmamembranet. Hon kunde också konstatera att fettsyraupptaget var större i celler som saknade EHD2 och att lipiddropparna, som är intracellulära ansamlingar av fett, var större i dessa celler.
Fetma påverkar EHD2-produktionen
Matthaeus frågade sig själv om hon också skulle kunna observera en påverkan av EHD2 på fettmetabolismen hos människor. Därför studerade hon tillsammans med en kollega från Leipzigs universitet vävnadsprover från män och kvinnor med olika kroppsvikt. Hon upptäckte snabbt att cellerna hos personer med övervikt (body mass index på 25 eller högre) producerar mindre EHD2 än hos smala personer. Forskaren antar att det finns en korrelation mellan frekventa membranavklippningar och bildandet av fettdepåer. ”Under fetma observerade vi att antalet caveolae och deras avskiljning från membranet blir osynkroniserade”, säger Matthaeus.
I november lämnade Matthaeus MDC för att ta en tjänst vid National Institutes of Health i USA. Där planerar hon att fortsätta sin forskning om caveolae och fettmetabolism. ”Det finns fortfarande många obesvarade frågor”, säger Matthaeus. Hon är nu särskilt intresserad av att undersöka transporten av fettsyror inom cellen och bildandet av lipiddroppar.