Sebuah hormon kunci memungkinkan tikus kelaparan untuk mengubah metabolisme mereka dan "hibernate" untuk menghemat energi, mengungkapkan target molekul baru untuk obat untuk mengobati obesitas manusia dan gangguan metabolisme, UT Southwestern Medical Center peneliti telah menemukan.
Kelaparan melawan efek dari hormon, yang disebut faktor pertumbuhan fibroblast 21 (FGF21), dijelaskan untuk pertama kalinya dalam sebuah studi muncul online di Cell Metabolism.
FGF21, dipicu pada tikus kelaparan oleh reseptor seluler spesifik yang mengontrol penggunaan lemak sebagai energi, taji pergeseran metabolisme untuk membakar lemak bukan karbohidrat disimpan dan menginduksi keadaan hibernasi seperti suhu tubuh menurun dan aktivitas fisik, semua diarahkan untuk mempromosikan kelangsungan hidup.
"Hormon ini mengubah metabolisme dan perilaku tikus dalam menghadapi nutrisi yang tidak memadai," kata Dr Steven Kliewer, profesor biologi molekuler dan farmakologi di UT Southwestern dan penulis senior studi tersebut. "Kami berharap untuk memanipulasi jalur sinyal hormon-reseptor untuk kerajinan generasi berikutnya obat untuk memerangi obesitas manusia dan kondisi lain."
Mamalia di ambang kelaparan biasanya pergeseran sumber bahan bakar utama mereka dari karbohidrat menjadi lemak yang tersimpan, mempromosikan kelangsungan hidup selama periode foodless. Beberapa mamalia juga memasuki keadaan hibernasi seperti hipotermia diatur, yang dikenal sebagai ketumpulan, yang menghemat energi.
Sopir molekuler di balik reaksi terhadap kelaparan, bagaimanapun, telah diketahui.
Untuk menemukan jawaban, UT Southwestern peneliti dan ilmuwan lainnya meneliti isyarat molekul potensial dan interaksi seluler bermain selama kelaparan dan puasa.
Mereka berfokus pada reseptor nuklir - sebuah protein yang mengubah gen dan mematikan dalam tubuh - yang disebut Peroksisom proliferator-reseptor alpha diaktifkan, atau PPAR-alpha, yang dikenal untuk mengontrol penggunaan lemak sebagai energi. Tikus kelaparan tanpa PPAR-alpha menjadi hipoglikemik dan cepat mati.
Dalam menganalisis dampak molekul PPAR-alpha pada tikus, para peneliti menemukan bahwa merangsang produksi FGF21, anggota keluarga hormon yang telah terbukti untuk menurunkan kadar glukosa darah pada tikus diabetes dan obesitas.
FGF21, pada gilirannya, merangsang penggunaan lemak disimpan sebagai energi dan menyebabkan ketumpulan.
Pada tikus benar makan, FGF21 biasanya tidak aktif, namun ketika para peneliti memperkenalkan FGF21 ke dalam tikus, metabolisme hewan berubah.
"Ketika tikus diberi hormon ini, metabolisme mereka muncul seolah-olah mereka kelaparan, bahkan setelah mereka baru saja makan," kata Dr Kliewer.
Karena membatasi konsumsi makanan diketahui memiliki berbagai efek menguntungkan, seperti menurunkan tingkat tekanan darah, kolesterol dan glukosa dalam darah, Dr Kliewer yang tertarik dalam memahami bagaimana dampak FGF21 proses ini.