Suomalainen kaksostutkimus antaa uutta tietoa rasvasolujen käyttäytymisestä liikalihavuudessa
Tutkimus selvittää liikalihavuuden ja siihen liittyvän aikuisiän diabeteksen syntymekanismia
Tällä hetkellä ymmärretään vielä huonosti, miten liikalihavuus johtaa tiettyjen kansanterveydellisesti merkittävien sairauksien, kuten tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen. VTT:n tutkimusprofessori Matej Orešičin johtama tutkimus osoittaa, että kehon rasvasolujen solukalvojen sopeutuminen liikalihavuuteen on pääroolissa tulehduksellisten häiriötilojen kehittymisessä. Tutkimustulokset on julkistettu 7.6.2011 PLoS Biology-tiedelehdessä.
Miljoonat aikuiset maailmalla voidaan luokitella liikalihaviksi. Moni heistä kärsii metaboliseksi syndroomaksi kutsutusta häiriöstä, johon liittyy korkean verenpaineen ja korkean veren kolesterolipitoisuuden kaltaisia oireita. Heillä on myös kohonnut riski sairastua sydän- ja verisuonitauteihin sekä tyypin 2 diabetekseen. Liikalihavuus saattaa olla suurin syy näihin ongelmiin - mutta miksi?
Erikoislääkäri Kirsi H. Pietiläinen (HYKSin Lihavuustutkimusyksikkö), professori Antonio Vidal-Puig (Cambridgen yliopisto) ja tutkimusprofessori Matej Orešič (VTT) kollegoineen ovat etsineet vastausta tähän kysymykseen uudessa tutkimuksessaan.
Tutkimusryhmä tutki geneettisesti identtisistä kaksospareista otettuja rasvakudoskoepaloja, joista määritettiin lipidien molekyylitason koostumus lipidomiikan avulla. Kaksosparit oli valittu niin, että toinen kaksosista oli liikalihava, mutta kuitenkin terve, kun taas toinen kaksonen oli normaalipainoinen. Identtisillä kaksosilla on sama DNA-rakenne ja sama lapsuusajan kasvuympäristö, joten näiden oleellisten tekijöiden vaikutus aikuisiän fenotyyppiin voitiin sulkea pois. Näin voitiin keskittyä tutkimaan muita liikalihavuuteen vaikuttavia pääasiallisia tekijöitä, kuten aikuisiän ruokavaliota ja elämäntapavalintoja.
Kaksosparien ruokavalioiden vertailu osoitti, että liikalihava kaksonen sai ruuastaan vähemmän monityydyttymättömiä rasvahappoja kuin heidän normaalipainoinen kaksosparinsa. Ruuan rasvakoostumus taas vaikuttaa oleellisesti kehon lipidikoostumukseen. Tutkijoille oli yllätys, että liikalihavien kaksosten rasvakudoksista löytyi suurempia pitoisuuksia tiettyjä monityydyttymättömiä rasvahappoja sisältäviä fosfolipidejä kuin heidän normaalipainoisten kaksospariensa rasvakudoksista.
Tulokset ovat mielenkiintoisia, koska solukalvo koostuu pääasiassa lipideistä ja lipidikoostumuksen muuttuessa myös solukalvon fysikaaliset ominaisuudet, kuten sen liikkuvuus, muuttuvat. Kun tutkijat mallinsivat laskennallisesti lipidikoostumuksen muutoksen vaikutusta rasvasolujen solukalvoon, he havaitsivat, että tutkimuksessa havaitut yllättävät lipidimuutokset liikalihavien kaksosten rasvakudoksessa tasapainottivat toisiaan niin, että solukalvon liikkuvuus pysyi entisellään. Tulosten perusteella tutkijat päättelivät, että muutokset liikalihavien yksilöiden lipidikoostumuksessa saattavat itse asiassa olla elimistön tapa mukauttaa solukalvon toimintaa, kun rasvasolut kasvavat voimakkaasti. Lisätutkimukset kuitenkin viittasivat siihen, että tällä mukautumisella on tietyt rajansa ja sairaalloisesti liikalihavilla tämä mukautumismekanismi ei enää toimi.
Tutkiakseen, kuinka tämä mukautumisvaste saavutetaan ja tunnistaakseen näiden säätelymekanismien takana olevat muutokset, tutkijat sovelsivat tilastollista verkostoanalyysiä, joka perustui kliinisiin ja geneettisiin muuttujiin. Tulokset osoittivat, että rasvahapon ketjunpituutta koodaava Elovl6-geeni saattaa vaikuttaa rasvahappokoostumuksen muutoksiin liikalihavilla ihmisillä. Kun tutkijat vaimensivat tämän geenin vaikutusta kasvatetuissa rasvasoluissa tehdyssä kokeessa, he havaitsivat, että solut eivät enää kyenneet mukauttamaan lipidikoostumustaan samaan tapaan kuin oli havaittu liikalihavissa kaksosissa.
Tulokset viittaavat siihen, että elimistöllä on tiettyjä mekanismeja, joilla ne sopeutuvat rasvan ylimäärään. Nämä tulokset auttavat myös selittämään, miksi liikalihavilla ihmisillä on suuri riski sairastua tulehduksellisiin häiriöihin, kuten tyypin 2 diabetekseen: nämä liikalihavien ihmisten rasvasoluihin kertyvät lipidit edeltävät yhdisteitä, jotka häiritsevät immuunijärjestelmän toimintaa. Tutkimuksessa saadut havainnot on vielä vahvistettava lisätutkimuksilla. Ne antavat kuitenkin tutkijoille arvokkaan näkökulman, josta lihavuusongelmaa voidaan lähestyä.
Lisätietoja:
VTT
Matej Orešič, tutkimusprofessori
puh. +358 20 722 4491, matej.oresic@vtt.fi
Viite
K. Pietiläinen, T. Róg, T. Seppänen-Laakso, S. Virtue, P. Gopalacharyulu, J. Tang, S. Rodriguez-Cuenca, A. Maciejewski, J. Naukkarinen, A. Rissanen, A.-L. Ruskeepää, P. Niemelä, V. Velagapudi, S. Castillo, M. Sysi-Aho, T. Hyötyläinen, J. Kaprio, H. Yki-Järvinen, I. Vattulainen, A. Vidal-Puig, M. Orešič, Association of lipidome remodeling in the adipocyte membrane with acquired obesity in humans, PLoS Biol. 9(6), e1000623 (2011).
Lisätietoja VTT:stä:
Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
Puh. 020 722 6747
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi
VTT on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. VTT:llä työskentelee 3100 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 290 M€. VTT:n päätoimipisteet ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.
Avainsanat: