Neue Erkenntnisse über die biologischen Zusammenhänge zwischen Übergewicht, Insulinresistenz und Typ -2-Diabetes kann auch Aufschluss über den Zusammenhang zwischen Übergewicht und Krebs , sagt ein Wissenschaftler an der University of Texas at Dallas.
In einer Studie, die online in der Zeitschrift Cell , UT Dallas ' Dr. Jung- whan ( Jay ) Kim und Kollegen an der University of California, San Diego gefunden, dass ein Protein namens HIF-1 alpha eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Insulin spielt Resistenz und Typ -2-Diabetes bei fettleibigen Mäusen .
Die Forscher gentechnisch veränderte Mäuse , die HIF-1 alpha-Protein in den Fettzellen der Tiere oder der Fettzellen fehlt . Die Tiere noch in andere Arten von Zellen und Gewebe im Körper hergestellt HIF -1 alpha . Obwohl die Mäuse wurden übergewichtig , wenn eine fettreiche Diät gefüttert , haben sie nicht Insulinresistenz und Diabetes zu entwickeln, um in der Nähe von dem Ausmaß , die genetisch normal, fettleibigen Mäusen haben .
" Es gibt eindeutig eine größere Chance, unter den übergewichtigen Bevölkerung zu Insulinresistenz und Diabetes zu entwickeln. Wir wissen immer noch nicht den genauen Mechanismus , aber jetzt wissen wir, dass HIF-1 alpha ist in der Pathogenese dieser Erkrankungen Übergewicht sehr aktiv, ", sagte Kim, ein Co-Lead -Autor der Studie , die die Forschung durchgeführt, während ein Postdoc-Forscher an der UC San Diego und dem Salk Institut für biologische Studien . Er schloss sich der UT Dallas Fakultät als Assistent Professor für Molekular- und Zellbiologie 2013 .
Kim sagte, die Ergebnisse zu HIF-1 , die für die Hypoxie-induzierbaren Faktors -1 steht , sind signifikant nicht nur für ihre mögliche Anwendung zur Bekämpfung von Insulinresistenz und Diabetes , aber auch Krebs. Hier die Gründe:
Zellen im Körper verbrauchen normalerweise Sauerstoff, um Energie zu produzieren. Aber wenn Sauerstoffgehalt zu verringern , beispielsweise während der anstrengenden Übung oder in großen Höhen , Zellen geben eine so genannte Hypoxie, oder niedrigen Sauerstoff. Mit Sauerstoff knapp, Zellen ihren Stoffwechsel . Statt Energie, produzieren die Zellen reaktive Sauerstoffspezies , die Moleküle, die beschädigen oder töten Zellen sind . Zu helfen, reduzieren die Schäden , hypoxischen Zellen aktivieren HIF-1 alpha , die wiederum schaltet die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies und Signale Entzündungszellen an die hypoxischen Gebiete zu wandern.
" Organismen müssen in der Lage , kurzfristig auf die anzupassen Stress von hypoxischen Bedingungen , bis die Situation ändert, so dass, wenn Entzündungszellen zu sehen , diese Art von Signal an die hypoxischen Bereich kommen sie zu ihren normalen Job , der im Grunde essen beschädigten Zellen ist zu tun ", sagte Kim.
Der Fettleibigkeit sind jedoch Fettzellen in einem Zustand chronischer Hypoxie.
"Wenn man sich Fettgewebe oder Fettgewebe aussehen , in der übergewichtige , gibt es massive und chronische Entzündung ", Sagte er . " Es ist ein Abwehrmechanismus . Die Entzündungszellen sind wirklich gut , Jungs, aber Übergewicht besteht, wird die Entzündung chronisch.
" HIF-1 alpha ist wichtig für Hypoxie Anpassung , aber es ist ständig in der übergewichtigen aktiviert ist, und das ist, wo es schlecht dreht ", sagte Kim. " In der übergewichtigen ist HIF-1 aberrantly und chronisch erhöht und ist der Hauptregulator der ominösen chronischen Entzündung. "
Um den Effekt zu HIF-1 alpha könnte auf die Entwicklung von Insulinresistenz und Diabetes haben zu studieren , Kim und seine Kollegen gentechnischer Verfahren vollständig zu entfernen , oder " Knock-out" HIF-1 alpha aus dem Fettgewebe in fettleibigen Mäusen .
"Sobald wir ausgeschlagen HIF-1 , hat alles besser ", sagte er . " Die Fettzellen überlebt und die Mäuse blieben fettleibig, aber wir weniger Entzündung im Fettgewebe gesehen . Diese Mäuse reagierten besser Insulin als ihre normalen Gegenstücke , wodurch die Insulinempfindlichkeit verbessert und die Glucosetoleranz verbessert. "
Kim sagte, mehrere Pharmaunternehmen entwickeln HIF-1 alpha -Inhibitoren , um das Protein von Funktionsweise , die eines Tages Ergebnis in Medikamenten , um Typ- 2-Diabetes und Insulinresistenz bei übergewichtigen Menschen zu behandeln, zu blockieren . Aber der Hauptgrund, die Pharmaindustrie bereits Untersuchung HIF-1 alpha -Inhibitoren ist Krebs.
" Tumorzellen wachsen wirklich schnell , aber die Blutgefäße , die sie Sauerstoffzufuhr nicht schnell genug wachsen, so Tumor Zellen werden hypoxischen ", erklärte Kim. " Die Tumorzellen haben , um irgendeine Art von Mechanismus, um unter hypoxischen Stress überleben zu entwickeln , und das ist, HIF-1 alpha .
"Wenn man HIF-1 alpha in einer Tumorzelle zu hemmen , können Sie die Zelle zu töten, und das ist, warum Pharmaunternehmen interessiert HIF-1 -Inhibitoren sind . "
Kim sagte, eine Motivation für die Zell Studie war es, ein besseres Verständnis für die Zusammenhänge zwischen Übergewicht und Krebs zu gewinnen.
"Es gibt einen klaren Zusammenhang zwischen den beiden, aber es ist nicht klar, warum übergewichtige Menschen haben eine größere Chance für die Entwicklung bestimmter Krebsarten ", sagte er . " Wenn man sich Brustkrebs Die Drüsen, die Milch zu produzieren sind vollständig durch Fettzellen umgeben .
" Hypoxischen Tumorgewebe . Übergewichtige Gewebe hypoxischen . HIF-1 alpha ist in beiden Bedingungen wichtig . Ich bin sehr motiviert, um die Interaktion zwischen Brustkrebszellen und Fettzellen zu studieren. "