Bir farenin yağ hücresindeki yağ damlacıkları: Damlacıkların zarı yeşile boyandı ve içlerinde depolanan yağ kırmızıya boyandı. Kredi: Johanna Spandl / Bonn Üniversitesi
Çalışma, yağ dokusundaki önemli yeniden şekillenme süreçleriyle ilgili ilk kesin anlayışı sunuyor.
Yağ hücreleri, enerji depolama aracı olarak yağ moleküllerini kullanır. Bu moleküller, bir gliserol omurgasına bağlı üç yağ asidinden oluşur ve genellikle trigliseritler olarak adlandırılır. Uzun zamandır bu moleküllerin depolama sırasında sürekli değişime uğradığına, düzenli olarak parçalandığına ve yeniden yapılandırıldığına inanılıyordu – bu süreç “trigliserit döngüsü” olarak bilinir. Ancak bu varsayım doğru mu ve öyleyse, bu sürecin amacı nedir?
LIMES Enstitüsü’nden Prof. Dr. Christoph Thiele, “Şimdiye kadar bu sorulara gerçek bir yanıt verilmedi” diye açıklıyor. Bonn Üniversitesi’nde. “Son 50 yıldır bu kalıcı yeniden yapılanmanın dolaylı kanıtlarının olduğu doğru. Ancak şimdiye kadar bunun doğrudan kanıtı yoktu.”
Sorun: Trigliseritlerin parçalandığını ve yağ asitlerinin değiştirilip yeni moleküllere yeniden dahil edildiğini kanıtlamak için, yolculuk sırasında dönüşümlerini izlemek gerekir. vücut aracılığıyla. Yine de her hücrede binlerce farklı trigliserit formu vardır. Bu nedenle, tek tek yağ asitlerini takip etmek son derece zordur.
Etiket, yağ asitlerini hatasız hale getirir
“Ancak, yağ asitlerine özel bir etiket iliştirmemize olanak tanıyan bir yöntem geliştirdik. şüphe götürmez,” diyor Thiele. Araştırma grubu, çeşitli yağ asitlerini bu şekilde etiketledi ve bunları bir besin ortamında fare yağ hücrelerine ekledi. Fare hücreleri daha sonra etiketli molekülleri trigliseritlere dahil etti.
“Bu trigliseritlerin değişmeden kalmadığını, aksine sürekli olarak bozulduğunu ve yeniden şekillendiğini gösterebildik: Her yağ asidi günde yaklaşık iki kez ayrılır ve yeniden bağlanır başka bir yağ molekülüne,” diye açıklıyor araştırmacı.
Ama bu neden? Ne de olsa, bu dönüşüm, atık ısı olarak salınan enerjiye mal olur – hücre bundan ne elde eder? Şimdiye kadar, hücrenin enerji depolama ve tedarikini dengelemek için bu sürece ihtiyaç duyduğu düşünülüyordu. Veya belki de sadece vücudun ısı üretmesinin bir yoludur.
“Sonuçlarımız artık tamamen farklı bir açıklamaya işaret ediyor,” diye açıklıyor Thiele. “Bu süreç sırasında yağların vücudun ihtiyaç duyduğu şeye dönüştürülmesi olasıdır.”
Zayıf şekilde kullanılabilen yağ asitleri sonuç olarak daha yüksek kaliteli varyantlara dönüştürülür ve ihtiyaç duyulana kadar bu formda depolanır. .
Yağ asitleri, büyük ölçüde, tren vagonları gibi birbiri ardına asılı duran karbon atomlarından oluşur. Uzunlukları çok farklı olabilir: Bazıları sadece on karbon atomundan oluşur, diğerleri 16 veya daha fazla. Araştırmacılar yaptıkları çalışmada üç farklı yağ asidi ürettiler ve bunları etiketlediler. Biri on bir, ikincisi 16 ve üçüncüsü 18 karbon atomu uzunluğundaydı.
Thiele, “Bu zincir uzunlukları tipik olarak yiyeceklerde de bulunur,” diye açıklıyor.
Kısa yağ asitleri, ortadan kaldırıldı, uzun olanlar “geliştirildi”
Etiketleme, araştırmacıların hücredeki farklı uzunluklardaki yağ asitlerine tam olarak ne olduğunu izlemesine olanak sağladı. Bu, on bir karbon atomundan oluşan yağ asitlerinin başlangıçta trigliseritlere dahil edildiğini gösterdi. Ancak kısa bir süre sonra tekrar ayrıldılar ve hücrenin dışına yönlendirildiler. İki gün sonra artık tespit edilemez hale geldiler. Aynı zamanda Cluster of Excellence ImmunoSensation2’nin bir üyesi olan Thiele, “Bu tür daha kısa yağ asitleri hücreler tarafından yetersiz bir şekilde kullanılabilir ve hatta onlara zarar verebilir” diyor. “Dolayısıyla hızlı bir şekilde yok edilirler.”
Buna karşılık, 16 ve 18 atomlu yağ asitleri, orijinal yağ moleküllerinde olmasalar da hücrede kaldılar. Ayrıca, örneğin ek karbon atomları eklenerek kademeli olarak kimyasal olarak değiştirildiler. Orijinal yağ asitlerinde, karbon atomları ayrıca, kabaca komşuların el ele verdiği bir insan zinciri gibi, tekli bağlarla bağlanmıştı. Zamanla, bu bazen çifte bağlara dönüştü – sanki bir partideki eğlence düşkünleri konga yapıyormuş gibi. Bu süreçte oluşan yağ asitlerine doymamış denir. Vücut için daha iyi kullanılabilirler.
“Genel olarak, hücreler bu şekilde, organizma için başlangıçta besin solüsyonuyla sağladığımızdan daha faydalı olan yağ asitleri üretir,” diye vurguluyor Thiele. Uzun vadede bu, örneğin hurma yağında bulunanlar gibi palmitattan yüksek kaliteli zeytinyağının bir bileşeni olan oleik asit oluşumuyla sonuçlanır. Ancak hücre, yağ asitlerini yağ molekülünün içinde bulunduğu sürece değiştiremez. Önce ayrılmaları, sonra değiştirilmeleri ve son olarak tekrar yapıştırılmaları gerekir. Thiele: “Trigliserit döngüsü olmadan, yağ asidi modifikasyonu da olmaz.”
Bu nedenle, yağ dokusu trigliseritleri iyileştirebilir. Olumsuz yağ asitleri içeren yiyecekleri yer ve saklarsak, acıktığımızda tekrar bu durumda salınmaları gerekmez. Geri aldığımız şey daha az “kısa” yağ asidi, daha fazla oleik asit (palmitat yerine) ve daha fazla önemli araşidonik asit (linoleik asit yerine) içerir. Araştırmacı, “Yine de, mümkün olduğunca yüksek kaliteli diyet yağlarını tüketmeye beslenmemizde özen göstermeliyiz,” diye vurguluyor.
Çünkü arıtma hiçbir zaman yüzde 100 işe yaramıyor. Ayrıca yağ asitlerinin bir kısmı vücutta depolanmaz, doğrudan kullanılır. Bir sonraki adımda, araştırmacılar şimdi test tüpündeki bireysel fare yağ hücrelerinde olduğu gibi insan yağ dokusunda da aynı süreçlerin meydana gelip gelmediğini test etmek istiyorlar. Ayrıca hangi enzimlerin döngüyü çalıştırdığını öğrenmek istiyorlar.
Referans: “Trigliserid döngüsü, depolanmış yağ asitlerinin değiştirilmesini sağlar” yazan Klaus Wunderling, Jelena Zurkovic, Fabian Zink, Lars Kuerschner ve Christoph Thiele, 3 Nisan 2023, Nature Metabolism.
DOI: 10.1038/s42255-023-00769-z
Çalışma, Alman Araştırma Vakfı (DFG) tarafından finanse edilmiştir.