Meest recent

    Genetische variant doet vetcellen meer suikers opnemen

    Obesitas of ernstige zwaarlijvigheid wordt vaak toegeschreven aan een eenvoudige vergelijking: mensen eten te veel en bewegen te weinig. Er zijn echter meer en meer aanwijzingen dat minstens een deel van het overgewicht waar de mensheid momenteel mee kampt, voorbeschikt is. Een nieuwe studie wijst er op dat mutaties van het gen ankyrin-B kunnen maken dat mensen zwaarder worden, zonder dat hen enige schuld treft. Miljoenen mensen zijn drager van de genetische varianten.  

    De studie van de Research Triangle werd uitgevoerd bij muizen. Daaruit bleek dat de genetische variant maakt dat de vetcellen sneller glucose - druivensuiker - opnemen dan normaal, en daardoor meer dan twee maal zo groot worden. Als dat gecombineerd wordt met een ouder wordende stofwisseling of een vetrijk dieet, is obesitas zo goed als onvermijdelijk. 

    "We noemen het obesitas zonder schuld", zei professor Vann Bennett aan Medicalxpress.com. Bennett is de belangrijkste auteur van de studie en professor biochemie aan de Duke University School of Medecine.

    "We denken dat dit gen onze voorouders geholpen kan hebben om energie op te slaan in tijden waarin er hongersnood voorkwam. In de huidige tijd, waarin voedsel overvloedig voorkomt, is het mogelijk dat de ankyrin-B-varianten de obesitas-epidemie mee veroorzaken."

    De muis rechts heeft geen genen voor ankyrin-B, waardoor zijn vetcellen meer glucose opnemen en hij dikker is dan zijn normale soortgenoot links (Foto: UNC Nutrition and Obesity Research Center) De muis rechts heeft geen genen voor ankyrin-B, waardoor zijn vetcellen meer glucose opnemen en hij dikker is dan zijn normale soortgenoot links (Foto: UNC Nutrition and Obesity Research Center)

    Ankyrin-B

    Bennett ontdekte de proteïne ankyrin-B meer dan 30 jaar geleden. Het is aanwezig in alle weefsels van het lichaam en werkt als een anker door belangrijke proteïnes vast te maken aan de binnenkant van het celmembraan. Bennett en andere onderzoekers hebben defecten aan ankyrin-B intussen al gelinkt aan een aantal menselijke aandoeningen, onder meer autisme, spierdystrofie, ouder worden, suikerziekte en een onregelmatige hartslag. 

    Een aantal jaar geleden merkte Jane Healey, een doctoraatsstudente die in het laboratorium van Bennett werkte, dat muizen met een hartritmestoornis die veroorzaakt werd door mutaties in ankyrin-B, dikker waren dan hun normale soortgenoten. Om uit te zoeken waarom dat zo was, creëerde ze muismodellen die enkele veel voorkomende menselijke varianten van het gen droegen. 

    Damaris Lorenzo, een postdoc-onderzoeker in het labo in die tijd, ontdekte dat die muizen snel dik werden, omdat ze de meeste van hun calorieën in hun vetweefsel opsloegen in plaats van ze naar andere weefsels te sturen om daar verbrand te worden voor energie. Hun bevindingen werden in 2015 gepubliceerd in het "Journal of Clinical Investigation". 

    "Het probleem was dat we nog steeds niet wisten hoe dit gen werkte", zei Bennett. "In de branche wordt er algemeen aangenomen dat veel zwaarlijvigheid teruggevoerd kan worden op eetlust, en op de controle-centra voor eetlust die in de hersenen zitten. Maar wat als het niet allemaal in onze hoofden zit?"

    Om die vraag te beantwoorden, liet Lorenzo haar team het ankyrin-B-gen volledig uitschakelen (knock-out) in het vetweefsel van muizen. Lorenzo, de mede-auteur van de nieuwe studie, was intussen assistent celbiologie en fysiologie geworden aan de University of North Carolina in Chapel Hill.  

     

    AP2012

    Onderzoek bij brede publiek

    Het team van Lorenzo herhaalde met de muizen waarbij het gen voor ankyrin-B volledig uitgeschakeld was in het vetweefsel, veel van de experimenten die met de eerdere muismodellen waren uitgevoerd, namelijk met muizen die in heel hun lichaam mutaties van het gen droegen. Net zoals in de eerdere proeven werden de "knock-out" muizen dikker, en hun energie opslaande witte vetcellen werden dubbel zo groot, hoewel ze hetzelfde dieet hadden en dezelfde hoeveelheid beweging als normale muizen. Bovendien nam hun gewicht sneller toe naarmate de muizen ouder werden, of als ze een vetrijk dieet voorgeschoteld kregen. 

    "We ontdekten al snel dat de toegenomen ophoping van vetten in de vetcellen "overvloeide" naar de lever en de spieren", zei Lorenzo aan Medicalxpress.com. "De abnormale ophoping van vet in deze weefsels leidde tot ontstekingen, en een verstoring van de reactie op insuline, een kenmerk van diabetes type II. Een gelijkaardige opeenvolging van gebeurtenissen vindt ook vaak plaats bij mensen, en dat is de reden waarom obesitas zo slecht kan zijn voor de gezondheid."

    Nadat ze een aantal biochemische experimenten had uitgevoerd, toonde Lorenzo aan dat het uitschakelen of muteren van ankyrin-B de dynamiek van Glut4  veranderde. Glut4 is de proteïne die maakt dat glucose in de vetcellen kan binnen raken. Door het veranderen van die dynamiek werden de sluisdeuren in essentie opengezet, waardoor glucose sneller in de cellen kon vloeien dan normaal. 

    Lorenzo vroeg zich af of hetzelfde mechanisme ook zou gelden voor andere bekende menselijke mutaties van ankyrin-B. 1,3 procent van de blanken en 8,4 procent van de zwarten in de VS zijn drager van dergelijke mutaties, wat betekent dat alleen in de VS al er miljoenen mensen drager zijn. Lorenzo kweekte vetcellen met die menselijke mutaties, en ontdekte dat ook die glucose opnamen aan een hoger tempo. De aandoening lijkt te ontstaan in het vetweefsel, maar waarschijnlijk heeft ze ook effecten elders in het lichaam. 

    "We hebben ontdekt dat muizen obees kunnen worden zonder dat ze meer eten, en dat er een onderliggend cellulair mechanisme is dat de gewichtstoename verklaart", zei Bennett. "Dit gen zou ons kunnen toelaten individuen te identificeren die een risico lopen, en die zouden moeten opletten hoeveel en welke calorieën ze eten, en ze zouden meer moeten bewegen om hun lichaamgewicht onder controle te houden."

    Maar eerst, aldus Bennett, moeten de bevindingen uit het laboratorium bevestigd worden bij een breed publiek. Daarvoor moeten de onderzoekers individuen identificeren met ankyrin-B-mutaties, en dan hun familiegeschiedenis nagaan, hun lengte en gewicht meten, alsook kenmerkende fysiologische eigenschappen en hun glucose-stofwisseling vastleggen, om de impact vast te stellen van de genetische mutaties op de menselijke gezondheid.

    De studie van Bennett en Lorenzo is verschenen in "Proceedings of the National Academy of Sciences".

    © Arco / R. Siegel - creative.belgaimage.be