Čini se da proteinski receptor nazvan PAKR4 koji se nalazi u masnim ćelijama deluje kao senzor za ceramide, voštane lipide čija je prevelika količina povezana sa raznim metaboličkim poremećajima i kancerom, sugeriše studija koju su vodili istraživači UT Southvestern Medical Center.
Njihovi nalazi, objavljeni u Nature Metabolism, mogli bi na kraju dovesti do lekova koji smanjuju nivoe ćelijskih ceramida, slično kao što statini smanjuju nivo holesterola.
„Porast ceramida u ćeliji odgovorni su za upalu, insulinsku rezistenciju i ćelijsku smrt“, rekao je vođa studije dr Philipp Scherer, profesor interne medicine i biologije ćelije i direktor Touchstone centra za istraživanje dijabetesa na UT Southvestern.
„Baš kao i holesterol, prekomerni nivoi ceramida su posebno loši za ćeliju i metabolizam u celini. Definisanje ćelijskog mehanizma pomoću kojeg se nivoi ceramida otkrivaju je stoga veoma važno.“
Ceramidi igraju kritičnu ulogu u tkivima u celom telu. Oni pomažu koži da formira barijeru koja zadržava vlagu i izoluje nerve, na primer. Međutim, njihova preobilje je vezano za nekoliko stanja, uključujući dijabetes tipa 2, kardiovaskularne bolesti i višestruke vrste maligniteta, uključujući rak kože, pluća ne-malih ćelija, prostate i dojke.
Tokom poslednje tri decenije, Scherer Lab je proučavao molekularne puteve povezane sa adiponektinom, hormonom koji ima ulogu u različitim metaboličkim procesima. Hormon je takođe poznat po svojim zdravim insulinskim senzibilizirajućim i antiinflamatornim efektima. Adiponektin ispoljava ove efekte vezivanjem za dva receptora poznata kao PAKR1 i PAKR2 prisutna na površini masnih ćelija. PAKR4, receptor u istoj porodici proteina, ima izuzetno sličnu strukturu; međutim, njegova funkcija je nepoznata.
Pitajući se da li PAKR4 takođe može da stupi u interakciju sa adiponektinom kako bi pružio zdravstvene beneficije, istraživači su istraživali njegovu ulogu genetski modifikujući laboratorijske miševe tako da su previše proizvodili PAKR4. Uprkos promeni u unosu hrane, ove životinje su izgubile na težini kada su nosile više nivoe PAKR4.
Dok je gubitak težine često pokazatelj poboljšanog metaboličkog zdravlja, ove životinje su bile daleko od zdravih. Njihova proizvodnja šećera u krvi i insulina naglo se povećala, što sugeriše da su razvili dijabetes, a jetra im je postala opterećena viškom masti.
Kada je Kingzhang Zhu, Ph.D., prvi autor studije i instruktor interne medicine na UTSV, genetski modifikovao druge laboratorijske miševe da bi isključio proizvodnju PAKR4, njihovo metaboličko zdravlje se poboljšalo. Slični efekti su se desili kada se koristio lek za blokiranje ćelijske proizvodnje ceramida.
Dodatni eksperimenti su pokazali da izgleda da PAKR4 detektuje količinu ceramida u masnim ćelijama. Zauzvrat, posredovanjem u stabilnosti proteina koji sintetišu ceramide, PAKR4 reguliše koliko je ovih lipida prisutno u ćelijama, tako da deluje kao važan senzor za nivoe ćelijskih ceramida.
Dr Šerer je rekao da će dalja istraživanja sagledati načine za ciljanje PAKR4 lekovima koji smanjuju njegovu funkciju i posledično zaustavljaju proizvodnju ceramida, što bi moglo da leči ili spreči ova stanja.
