Enzymet som frustrerar dina viktminskningsinsatser
Du har försökt att äta mindre portioner och skära ner på vissa livsmedel helt, men du tappar fortfarande inte så mycket vikt som du vill. En ny studie säger att den komplexa effekten av ett enzym kan vara kärnan i problemet.
Varför verkar våra kroppar ibland vända sig mot oss, även om vi gör vårt bästa för att hålla oss i form?
Även om vi kan följa en bättre diet och sluta njuta av ohälsosamma livsmedel, kommer vissa av oss att ha svårt att gå ner i övervikt som stör oss.
Anledningen till varför våra kroppar lagrar fettvävnad i första hand är ganska enkel och till och med intuitiv, med tanke på karaktären av mänsklig utveckling, förklarar Dr. Alan Saltiel, från University of California, San Diego School of Medicine i La Jolla.
Vi hämtar energi genom att bränna fettvävnad, men ibland anser våra kroppar att det är nödvändigt att begränsa hur mycket fett vi förbränner så att vi har tillräckligt med "bränsle" på lager för senare, när vi kan ha ett mer akut behov av det.
"Människokroppar är mycket effektiva när det gäller att lagra energi genom att undertrycka energiförbrukningen för att spara den senare när du behöver den", konstaterar Dr. Saltiel och tillägger: "Detta är naturens sätt att se till att du överlever om hungersnöd kommer."
Några av de mekanismer som spelas i detta "bränsle" -lagrings- och energiförbrukningssystem är dock oklara - särskilt de som är relaterade till ackumulering av överflödigt fett som leder till fetma. Frågan är, vad trycker på "på / av" -knappen för fettmetabolism, och när?
Dr Saltiel och hans team riktade nyligen sin uppmärksamhet mot enzymet TANK-bindande kinas 1 (TBK1), som de identifierade som nyckel när det gäller kroppens process att "besluta" hur mycket fett som ska brännas och hur mycket man ska förvara , särskilt under en period av fasta.
"Det finns två viktiga observationer som vi har kopplat till att bromsa ämnesomsättningen i fetma och fasta", förklarar Dr. Saltiel.
”Vi har upptäckt två nya återkopplingsslingor som är sammanflätade för att självreglera systemet. Tänk på det som din hemtermostat, som känner av temperaturförändring för att slå av och på värmen. ”
Dr. Alan Saltiel
Forskarnas resultat rapporterades idag i tidskriften Cell.
Onda metaboliska cykler
Dr Saltiel och teamet arbetade på musmodellen - med både överviktiga och normalviktiga djur - för att studera TBK1: s roll i metaboliska processer. De märkte att enzymet var inblandat i två distinkta processer, vilket ledde till samma resultat varje gång.
Den första processen startar av fetma-relaterad kronisk stress, och det leder till inflammation eftersom det aktiverar en proinflammatorisk signalväg som kallas NFKB.
NFKB förbättrar uttrycket av gener som "dikterar" produktionen av enzymer som anses spela en roll i både inflammation och ansamling av kroppsfett, inklusive genen som kodar för TBK1.
TBK1 inaktiverar sedan ett annat enzym, AMPK, som till stor del ansvarar för att reglera hur mycket fett vi omvandlar till rå energi. Detta innebär att fett istället för att förbrännas kan ackumuleras och leda till övervikt.
TBK1-enzymet är också inblandat i mekanismen som utlöses av fasta. I fastan går kroppens energinivåer ner. Enzymet AMPK uppfattar att, och för att öka energi, skickar det signaler till fettceller för att omvandlas till energi.
Men när AMPK aktiveras ökar det också uttrycket av TBK1-genen, vilket återigen leder till att TBK1-enzymet hämmar aktiviteten hos AMPK. En ond cirkel följer därmed och förhindrar att kroppen bränner det ackumulerade fettet.
"Denna återkopplingsslinga blockerar energiförbrukningen både genom inflammation och fasta", förklarar Dr. Saltiel. När forskarna märkte denna mekanism letade de efter ett sätt att modifiera den.
"Energiförbrukningen återställdes när vi raderade TBK1 från fettceller [i] möss", fortsätter han. "Men något annat inträffade som förvånade oss - det var en ökning av inflammation."
Hur kan vi 'återställa energibalansen?'
En andra process med TBK1 i sin kärna leder till en lika ond cirkel. Teamet noterade också att även när NFKB-vägen utlöser produktionen av TBK1, hamnar enzymet NFKB-vägen.
TBK1 hjälper dock normalt till att minska inflammation utan att släcka den. Istället håller den det på låga nivåer - när TBK1 inaktiveras höjs det inflammatoriska svaret utan enzymets reglerande verkan.
När Dr. Saltiel och kollegor raderade TBK1-genen i överviktiga möss utlöste detta viktminskning såväl som ökad inflammation. Tvärtom observerades ingen metabolisk förändring när TBK1 togs bort i normalviktiga möss, vilket tyder på att minskning av kalorier också kan bidra till att minska inflammation.
"Att hämma TBK1 har potential att återställa energibalansen i tillstånd av fetma genom att förbättra förmågan att bränna lite fett", förklarar Dr. Saltiel.
Medan han konstaterar att "[t] hans förmodligen inte är den enda vägen som redovisar energiförbrukningen vid fasta eller fetma", tillägger han, "[T] hans information ger ny inblick i hur vi kan utveckla läkemedel som hämmar TBK1 eller andra inblandade enzymer i ämnesomsättningen. ”
Ändå konstaterar forskarna att det inte räcker att ta speciella läkemedel för dem som vill vara bättre.
"Jag tror att du antagligen fortfarande måste göra båda: minska energiintaget genom kost och öka energiförbrukningen genom att blockera denna kompenserande minskning av kaloriförbränningen", betonar Dr. Saltiel.
