Protein được phát hiện gần đây có rất nhiều trong chất béo. Nếu không có protein, cơ thể phải vật lộn để “quản lý” glucose và insulin.

Với những phát hiện bất ngờ về protein có biểu hiện cao trong mô mỡ này, các nhà khoa học tại Scripps Research đã mở ra những hiểu biết mới quan trọng về béo phì và chuyển hóa. Khám phá của họ, đăng trên tạp chí Nature mới đây, có thể dẫn đến các phương pháp mới giải quyết bệnh béo phì và nhiều tiềm năng đối với các bệnh khác.

Trong quá khứ, Protein này, có tên gọi là PGRMC2 (progesterone receptor membrane component 2), đã không được nghiên cứu rộng rãi. PGRMC2 đã được phát hiện thấy trong tử cung, gan và một số bộ phận khác của cơ thể. Tuy nhiên các nhóm nghiên cứu phòng thí nghiệm của tiến sĩ Enrique Saez đã thấy rằng nó có nhiều nhất trong mô mỡ - đặc biệt là trong chất béo nâu. Chất béo này chuyển hóa thức ăn thành nhiệt, giữ ấm cho cơ thể - và họ trở nên quan tâm đến chức năng của nó ở đó.

Nhóm nghiên cứu đã dựa trên các khám phá gần đây của họ cho rằng PGRMC2 liên kết và giải phóng một phân tử thiết yếu gọi là heme. Heme gần đây rất được chú ý vì nó có giữ nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể. Phân tử chứa sắt di chuyển trong các tế bào để đảm bảo cho các quá trình sống quan trọng như hô hấp tế bào (cellular respiration), sự tăng sinh tế bào và chết tế bào, và nhịp điệu sinh học hàng ngày.

Sử dụng kỹ thuật sinh hóa và các thử nghiệm tiên tiến trong các tế bào, Saez và nhóm của ông đã phát hiện thấy rằng PGRMC2 là một “phân tử hộ tống” của heme, đóng gói phân tử và vận chuyển nó từ ty thể của tế bào, nơi tạo ra heme, đến nhân, nơi nó sẽ hỗ trợ thực hiện các chức năng quan trọng. Nếu không có người đi kèm bảo vệ này, heme sẽ phản ứng với/và phá hủy mọi thứ trên đường đi của nó.

Saez, phó giáo sư tại Khoa Y học Phân tử, nói: “Tầm quan trọng của Heme đối với nhiều quá trình của tế bào đã được biết đến từ lâu. Nhưng chúng tôi cũng biết rằng heme độc ​​hại đối với các vật liệu tế bào xung quanh nó và sẽ cần tạo ra một “con đường” nào đó để làm xáo trộn quá trình này. Cho đến nay, có nhiều giả thuyết, nhưng các protein mà hộ tống heme vẫn chưa được xác định”.

Một cách tiếp cận sáng tạo cho bệnh béo phì?

Thông qua các nghiên cứu liên quan đến chuột, các nhà khoa học lần đầu tiên đã thiết lập PGRMC2 giống như là “một phân tư hộ tống” nội bào ở các loài động vật có vú. Tuy nhiên, họ đã không dừng lại ở đó. Họ đã cố gắng tìm hiểu những gì xảy ra trong cơ thể nếu protein này không tồn tại để vận chuyển heme.

Họ nhận thấy, khi không có PGRMC2 trong các mô mỡ, những con chuột được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo trở nên không dung nạp glucose và không nhạy cảm với insulin - triệu chứng đặc trưng của bệnh tiểu đường và các bệnh chuyển hóa khác. Ngược lại, những con chuột mắc bệnh tiểu đường béo phì được điều trị bằng thuốc để kích hoạt chức năng PGRMC2 cho thấy sự cải thiện đáng kể các triệu chứng liên quan đến bệnh tiểu đường.

“Chúng tôi thấy những con chuột trở nên tốt hơn, trở nên dung nạp glucose hơn và ít kháng insulin hơn. Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng điều chỉnh hoạt động PGRMC2 trong mô mỡ có thể là một phương pháp dược lý hữu ích để hoàn nguyên một số ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của bệnh béo phì”, Saez nói.

Nhóm nghiên cứu cũng đánh giá protein thay đổi các chức năng khác của chất béo nâu và trắng như thế nào.

“Phát hiện bất ngờ đầu tiên là chất béo màu nâu trông có vẻ trắng”,  tác giả chính của nghiên cứu, tiến sỹ Andrea Galmozzi, nói.

Chất béo nâu, có hàm lượng heme cao nhất, thường được coi là "chất béo tốt". Một trong những vai trò chính của nó là tạo nhiệt để duy trì nhiệt độ, giữ ấm cho cơ thể. Trong số những con chuột không thể sản xuất PGRMC2 trong các mô mỡ của chúng, nhiệt độ giảm nhanh khi được đặt trong môi trường lạnh.

“Mặc dù bộ não của chúng gửi tín hiệu đúng để “bật” nhiệt những những con chuột không thể giữ được nhiệt độ cơ thể của chúng. Không có heme, nó bị rối loạn chức năng ty thể và tế bào không có cách nào để đốt cháy năng lượng để tạo ra nhiệt”, Galmozzi nói.

Saez tin rằng có thể kích hoạt “phân tử hộ tống” heme trong các cơ quan khác - bao gồm cả gan, nơi tạo ra một lượng lớn heme - có thể giúp giảm thiểu tác động của các rối loạn chuyển hóa khác như viêm gan nhiễm mỡ không do rượu (NASH) - một nguyên nhân chính của ghép gan hiện nay.

"Chúng tôi tò mò muốn biết liệu protein này có thực hiện vai trò tương tự trong các mô khác hay không, ở những bộ phận mà chúng tôi thấy thiếu heme dẫn đến bệnh”, Saez nói.

P.T.T (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/release/2019/11/191120175618.htm, 20/11/2019