Bu enzimin kapatılması farelerde prediyabeti tersine çevirdi
Vücudun seramid kimyasını ince bir şekilde hedeflemek, tip 2 diyabet, kalp hastalığı ve diğer metabolik durumlar için güvenli yeni tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir.
Bu, bilim adamlarının, seramid üretiminin son aşamasından sorumlu bir enzimi susturarak obez farelerde prediyabeti tersine çevirebileceklerini bulduktan sonra yaptıkları öneriydi.
Dihidroseramid desatüraz 1 (DES1) adı verilen enzimi etkisiz hale getirmek, vücuttaki seramid düzeylerini düşürdü. Bilim çalışmaları hakkında kağıt.
DES1'in kapatılması ayrıca yüksek yağlı diyet uygulayan farelerin yağlı karaciğer ve insülin direnci geliştirmesini de engelledi. Bu iki durum, kalp hastalığı ve diyabet için başlıca risk faktörleridir.
DES1, iki hidrojen atomunun küçük bir kimyasal kaymasıyla dihidroseramidin seramide dönüşümünü kontrol eder. Bu ince değişiklik, lipid molekülünün omurgasına etkili bir şekilde bir "çift bağ" ekler.
Önceki araştırmalar, seramid seviyelerini düşürmenin potansiyel olarak metabolik hastalığı ve diyabeti tersine çevirebileceğini öne sürmüştü. Ancak kullandıkları yöntemler ciddi yan etkilere neden olacaktır.
"Bir sonraki kolesterol olarak seramidler"
Yeni çalışma, araştırmayı daha umut verici bir terapötik yöne götürüyor. Seramid üretim sürecine küçük, iyi zamanlanmış bir ince ayar ile seramid seviyelerini güvenli bir şekilde düşürmenin mümkün olabileceğini önermektedir.
Salt Lake City'deki Utah Üniversitesi Beslenme ve Bütünleştirici Fizyoloji bölüm başkanı yardımcı kıdemli çalışma yazarı Prof. Scott A. Summers, "Çalışmamız, seramidlerin metabolik sağlıkta etkili bir role sahip olduğunu gösteriyor" diyor.
"Bir sonraki kolesterol olarak seramidleri düşünüyoruz" diye ekliyor.
Bilim adamları, seramidlerin düşürülmesinin vücudu nasıl etkilediğini hala buluyorlar. Ancak Prof. Summers seramidler ve metabolik hastalıklar arasında bir bağlantı olduğuna dair kanıtlar olduğunu öne sürüyor.
Bazı doktorların, insanların kalp hastalığı riskini değerlendirmek için halihazırda seramid seviyeleri testleri yaptığını söylüyor.
Yeni çalışmanın yazarları, "Seramidler, diyabet, hepatik steatoz [yağlı karaciğer] ve kalp hastalığının altında yatan lipotoksisiteye katkıda bulunuyor" diyor.
Seramidler bir hastalık nedeni olabilirse, vücutta hangi amaca hizmet ederler? Araştırmacılar, seramidin metabolizma üzerindeki etkisini değerlendirerek bu soruyu araştırdılar.
Ceramide artıları ve eksileri
DES1 ve seramidler üzerine 2013 yılında yapılan bir çalışmada, Prof. Summers ve ortak yazarları obezitenin metabolik hastalık riskini nasıl artırabileceğini ve seramidlerin nasıl katkıda bulunduğunu tartıştılar.
Teori, obezite hastalarında vücut dokularının depolayamayacakları bol miktarda lipit alması ve bunun da "doku işlevini bozan yağdan türetilmiş moleküllerin" birikmesine yol açmasıdır.
Prof. Summers ve meslektaşları, seramidlerin hücrelerde yağ depolamasını artıran bir dizi işlem başlattığını keşfettiler. Ek olarak, hücrelerin şekerden veya glikozdan enerji alma yeteneğini bozarlar.
Lipitler ayrıca yağ asitlerinin işlenmesini yavaşlatır. Bunu iki şekilde yaparlar: Karaciğeri daha fazla yağ asidi depolamasını sağlayarak ve dokulardaki yağ yakımını azaltarak.
Seramidlerin başka işlevleri de vardır. Bunlardan biri hücre duvarlarını güçlendirmektir.
Bu nedenle Prof. Summers, artan yağ depolamasının seramid seviyelerini yükselttiğinden, vücudun yağ depolarını artırdığı zamanların bol olduğu zamanlarda hücreleri yırtılmaya karşı korumada seramidlerin rol oynadığını öne sürüyor.
Bununla birlikte, obezite durumunda, seramid toksik bir lipit rolünü üstleniyor gibi görünmektedir.
Obez fareler metabolik sağlığı iyileştirdi
Son çalışmada, araştırmacılar seramid sentezinin son adımını kapatarak farelerde seramid seviyelerini düşürdüler. Bunu başarmak için, yetişkin hayvanlarda DES1 genini kapatabilecekleri genetik olarak fareler tasarladılar.
DES1'i kapatmak için iki yol geliştirdiler: küresel ve seçici. Küresel yaklaşımda, tüm vücutta DES1'i susturdular. Seçici yaklaşımda, enzimi karaciğer veya yağ hücreleri gibi seçici yerlerde kapattılar.
İnsülin direnci ve yağlı karaciğeri olan aşırı obez farelerde seramidleri düşürmek için DES1'i kapattıklarında, her iki yaklaşımın da işe yaradığını buldular. Hayvanların metabolik sağlığı obez kalmalarına rağmen iyileşti.
Karaciğerleri yağdan kurtuldu ve insülin ve glikoz tepkileri sağlıklı, zayıf farelerinki kadar keskindi. 2 aylık gözlemden sonra, hayvanların sağlığı iyi durumda kaldı.
Profesör Summers, farelerin kilo vermemelerine rağmen vücutlarının besinleri işleme yöntemlerini değiştirdiğini açıklıyor.
Ekip, başka bir dizi deneyde, fareleri yüksek yağlı diyetlere yerleştirmeden önce seramid düzeylerini düşürmenin, hayvanların kilo almasını ve insülin direnci geliştirmesini engellediğini buldu.
"Oldukça etkili olan ve karmaşık biyolojik sistemlerin kimyadaki ince bir değişiklikten nasıl derinden etkilenebileceğinin altını çizen potansiyel bir tedavi stratejisi belirledik."
Profesör Scott A. Summers
