Harvard Üniversitesi bünyesindeki Sabri Ülker Metabolik Araştırmalar Merkezi’nde Prof. Dr. Gökhan Hotamışlıgil yönetiminde çalışmalar yürüten araştırma ekibi, kolesterolün zararlı etkilerine karşı hücreleri savunan Nrf1 molekülünün, kahverengi yağ hücrelerinin görevini sağlıklı bir şekilde yürütmesinde kilit bir rol oynadığını keşfetti.
“Metabolik muhafız” adı verilen Nrf1 molekülü, kahverengi yağ dokularının dejenerasyonunu önlüyor. Çalışma Nature Medicine'in Mart sayısında yayımlandı.
Atık yönetimi mekanizmasını Nrf1 yönetiyor
Obezite ve diyabet gibi kronik metabolik hastalıkların korunma ve tedavisinde hücreleri metabolik stresten koruyan mekanizmaların belirlenmesi gerekir. Protein atıklarının yok edilmesi de bu mekanizmalardan biridir. Merkez başkanı Prof. Dr. Gökhan Hotamışlıgil ve ekibi de bu mekanizmanın yöneticisinin Nrf1 molekülü olduğunu keşfetti.
Kahverengi yağ dokusu ne iş yapıyor?
Kahverengi yağ dokusu vücudu soğuğa karşı korumak ve ısıtmak için çalışır. Bu işlemi de metabolizmayı hızlandırarak yapar. Ama sonraları tek işlevinin soğuğa karşı korumak olmadığı, belki daha da önemli işlevinin, aldığımız enerjinin harcanmasını kontrol etmek olduğu anlaşıldı.
Memelilerde bilinen fonksiyonu soğuğa maruz kalındığında enerjiyi ısıya dönüştürmek olan kahverengi yağ dokusu, bunu yaparken yüksek düzeyde enerji ve gıda kullanır. Öyle ki, bu küçücük doku aktif hale getirildiğinde dolaşımdaki şeker ve yağların yarısından fazlasını tüketip sistemden çekebilir. Ancak bu süreçte protein atıkları dokuda birikerek tahribata neden olur. Maksimum yoğunlukta çalışan bir makine gibi olan kahverengi yağ dokusunun, işlevini yerine getirebilmesi için zehirli atıklardan kurtulması gerekir.
Olağanüstü bir tedavi potansiyeline sahip
“Kahverengi yağ hücrelerinin kapasite problemini çözmek ve işlevsel olmalarını sağlamak için kullandıkları özel bileşimi bulmaya kararlıydık" şeklinde konuşan çalışmanın başyazarı Prof. Dr. Hotamışlıgil, “Ekibimiz artık bu bileşimi keşfetti. Önce dokudaki bu süreci, protein yıkımından sorumlu olan ve “proteozom” olarak bilinen bir mekanizmanın yönettiğini gördük ve akabinde proteozomun soğuğa verdiği tepkinin ana düzenleyicisinin Nrf1 molekülü olduğunu ortaya çıkarttık” diye konuşuyor.
Araştırma ekibi bu mekanizmanın hastalıktaki rolünü saptamak için genetik mühendisliğinden yararlanarak, kahverengi yağ dokusundaki Nrf1 genini sildi. Sonuçta kahverengi yağın ciddi stres ve inflamasyona uğradığını, özelliğini kaybettiğini, düzgün çalışamadığını ve buna bağlı olarak sistemik metabolik hastalığa neden olduğunu ortaya çıkarttı.
Metabolik bozukluklar ve diyabet çarpıcı oranda iyileşti
Araştırma sonucu ortaya çıkan ilginç bir başka gözlem ise şu: Kahverengi yağ dokusunun mekanizması şişmanlık sırasında büyük oranda bozuluyordu. Öte yandan şişman bireylerde, Nrf1 ifadesi veya proteazom faaliyeti (Proteazomların genel görevi, hasar görmüş veya işe yaramayan proteinleri, bir enzim aracılığıyla vücuttan atmaktır) arttırıldığında hem vücutta ve dokularda yağ birikiminin hem de metabolik bozukluklar ve diyabetin çarpıcı olarak düzeldiği görüldü.
Bu sonuçlar araştırma ekibinin daha önceki çalışmalarıyla birlikte ele alındığında NRF1'in, özellikle çetin koşullarda metabolizmanın ana moleküler koruyucusu olduğunu ortaya çıkardı. Prof. Dr. Hotamışlıgil, "Bu çalışma, yalnızca genel metabolik dengenin korunmasında beklenmedik bir mekanizmayı tanımladığımız için değil, özellikle obezite ve diyabet ilaçlarının geliştirilme potansiyelini açığa çıkarması açısından da büyük bir adım" dedi.
