Fettcellen kan för många ses som en enkel cell som man gärna är utan; den associeras helt enkelt till det oönskade fettet man har på kroppen. Men faktum är att fettcellen är så mycket mer än så. Forskare fortsätter t.ex. att upptäcka att flertalet hormoner utsöndras av fettceller, varav många av dessa har viktiga metaboliska roller i bibehållandet av hälsan eller orsakandet av sjukdomar.

Forskare hade länge innan upptäckten av fettcellens hemliga liv misstänkt att fettcellen var mer än endast en energilagrande cell på grund av att fetma ökar risken att få typ 2 diabetes, leversjukdomar, högt blodtryck, artrit och mer. Eftersom en ökad fettmassa är en av de största riskfaktorerna för dessa sjukdomar misstänkte man att fettcellerna hade många fler funktioner än att bara finnas till.

Här började fettcellen sitt nya liv

1994 fann Jeffrey M. Friedman på Rockefelleruniversitetet i New York tydliga bevis på att fettceller har ett hemligt liv och beviset kom från ett antal väldigt överviktiga och mutanta möss. Dessa överviktiga möss saknade ett peptidhormon i form av leptin. Leptin utsöndras av just fettceller och det reglerar hungern genom att signalera till hjärnan att kroppen är mätt. Utan leptin blev mössen väldigt hungriga och blev därmed nästintill dubbelt så stora som kontrollmössen.

Leptin blev därmed det hormon som utsöndras från fettcellen som först upptäcktes och dess bortfall visade på tydliga metaboliska konsekvenser hos mössen. Experimentet med mössen förändrade synen på fettcellen och den blev därefter mer känd som ett endokrint organ som producerar hormoner. Efter detta fortsatte forskningen på fettcellens hemliga liv och forskare fortsätter än idag att upptäcka nya hormoner som utsöndras från fettceller; hormoner som har stor påverkan på kroppen.

Dessa nyupptäckta hormoner utgör målpunkter för nya behandlingar av bland annat fetma. Leptin har t.ex. godkänts som behandlingsmedel för diagnoser relaterade till fettinlagring. Förhoppningen är att hormoner som utsöndras ur fettceller kommer bidra till bättre behandlingar för högt blodtryck relaterat till fetma, hjärtsjukdomar och flera diagnoser. Först och främst ämnar forskare förstå hur dessa hormoner interagerar med redan kända hormoner som insulin och därmed bidrar till metaboliska förändringar.

Historien bakom hormoner

Termen ”hormon” användes först 1905 av den brittiske fysiologen Ernest Starling för att beskriva en molekyl som utsöndras från en cell för att sedan transporteras via blodet till andra celler och påverka dem. Under tidigt 1900-tal kunde forskare extrahera endokrina körtlar, som t.ex. bukspottkörteln, och preparera extrakt. Hormonerna som kunde isoleras från dessa körtlar, t.ex. insulin, testades bland annat på människor och detta bevisade att olika delar av kroppen kommunicerar via hormoner och insulin blev därmed användbart som behandling vid diabetes.
Att på detta sätt studera körtlar ledde till upptäckten av flera nya hormonet som t.ex. testosteron och östrogen. Dock stannade dessa upptäckter upp eftersom att studera hormoner genom att extrahera den intressanta vävnaden ledde till begränsningar då det t.ex. inte var möjligt att operera bort hjärtat, lungorna eller alla fettceller i kroppen för att studera hormoner i dessa vävnader.

Dagens metoder och upptäckter

Idag finns det självklart desto fler och modernare metoder för att studera hormoner. Idag kan man t.ex. analysera proteiner som utsöndras från celler med masspektrometri och även hitta de gener som kodar för dessa proteiner. Detta har lett till upptäckter såsom att hormoner utsöndras från bland annat ben, njurar och självklart fettceller.
2001 använde sig ett ett antal forskare av studier av RNA-uttryck i fettceller för att undersöka hur antidiabetisk medicin känd som thiazolidinediones påverkade olika typer av fettceller, vilket ledde till upptäckten av ett nytt fettassocierat hormon.
Forskarna jämförde nivåerna av RNA i vita fettceller och bruna fettceller i möss och fick syn på ett protein som endast producerades i vita fettceller. De vita fettcellerna utsöndrar detta protein medan de mognade och nivåerna av proteinet ökade i djur med fetma och diabetes samtidigt som det minskade då den antidiabetiska medicinen tillfördes. Proteinet som numera är känt under namnet resistin, dubbades av forskarna eftersom det verkade ge upphov till insulinresistens – utgångspunkten till diabetes. Resistins RNA-sekvens visade att det var ett protein som påverkar andra celler; alltså ett klassiskt hormon. Forskarna hade därmed funnit ett nytt hormon som reglerades av den antidiabetiska medicinen.
Mer nyligen upptäckte forskare på ”Baylor College of Medicine” hormonet asprosin genom att sekvensera genomet hos människor med en ovanlig rubbning (Cell 2016, DOI: 10.1016/j.cell.2016.02.063) som leder till ovanligt låga nivåer av kroppsfett. Forskarna kunde spåra detta till en genetisk mutation som ledde till brist på asprosin. Samtidigt upptäckte forskarna att personer med fetma har högre nivåer av asprosin.
Det är alltså tydligt att genomiken (studier av arvsmassan) är väldigt användbar när det kommer till att upptäckta påverkan av olika hormoner. Genomiken hjälper forskare att förutsäga vilka proteiner som utsöndras av olika celler utifrån genomet.

Vad händer efter upptäckten av nya hormoner i fettceller?

Upptäckten av nya hormoner i fettceller utgör grunden för vidare studier av dessa hormoners roll i kroppen. Nya bevis menar på att fettceller i olika delar av kroppen fungerar på olika sätt och utsöndrar olika hormoner. Nu återstår den stora utmaningen att förstå hur dessa hormoner kan vara svaret på kopplingen mellan en ökning av antalet fettceller (fetma) och hälsoproblem relaterade till fetma.
Det är t.ex. sedan länge känt att det finns en stark koppling mellan fetma och ökad risk för högt blodtryck, men den exakta kopplingen har varit ett mysterium. 2013 hittade forskare dock att fettceller som samlas runt blodkärl i gnagare utsöndrar hormonet chemerin som höjer blodtrycket. Detta är ett tydligt bevis på att hormonerna som utsöndras från fettceller kan vara svaret på kopplingen mellan fetma och diverse sjukdomar.
Vidare upptäckte ett forskarteam på Stanford att mogna fettceller utsöndrar hormonet ADAMTS 1, vilket instruerar fettstamceller att mogna och förbereda sig på att lagra energi från överbliven föda. Vid studier av ADAMTS 1 gjorde forskarna en viktig koppling. De upptäckte att hormonet inte endast produceras i vita fettceller utan även i immunceller (makrofager) i muskler där de hjälper till att reparera skador. Vidare upptäckte man att det faktiskt var makrofager och inte vita fettceller som producerar hormonet resistin hos människor.
Forskarna drog en parallell mellan makrofagers respons på skadade muskler i form av produktion av ADAMTS 1 och fettcellers inflammatoriska svar på fetma, vilket i sin tur kan vara en utlösare för viktrelaterade problem som artrit och diabetes.

Några upptäckter av hormoner som produceras av fettceller i människor och möss samt deras funktioner:
Leptin (1994): Reglerar aptit
Adiponectin (1995): Ökar insulin känslighet, minskar inflammation
ADAMTS1 (1997): Påverkar differentieringen av fettets stamceller, formande av blodkärl, ägglossning
Chemerin (1997): Ökar inflammation, ökar blodtryck
Resistin (2001): Reglerar motstånd för insulin
Retinol-binding protein 4 (2005): ska påverka insulinkänslighet
Lipocalin-2 (2007): Ökar insulin känslighet och inflammation
Isthmin-1 (2014): ökar fettmetabolism i levern, reglerar immunsystem, påverkar delar av vår utveckling
Asprosin (2016): modulerar frisläppande av glukos från levern
Slit2-C (2016): Ökar metabolism av glukos
Lipocalin-5 (2018): Förbättrar skelettmusklers andning

Hormonernas framtid


Varje nytt hormon som upptäcks innebär en ny chans för behandling av fetma och fetmarelaterade sjukdomar. Än så länge är det endast det fettcells-utsöndrande hormonet leptin som används i terapeutiska syften. Forskare menar på att det även är helt nödvändigt att finna dessa hormoner receptorer så att man kan förstå hormoners signalering i kroppen och därmed avgöra om hormonet har ett möjligt terapeutiskt syfte.
Hur som helst visar alla dessa upptäckter på att de fettassocierade hormonerna har en stor påverkan på fetmarelaterade sjukdomar och att förstå hur dessa hormon fungerar kan möjligen förklara varför inte alla med fetma får samma problem; t.ex. varför vissa får hjärtsjukdomar medan andra får diabetes och andra har fetma utan att ha några sjukdomssymptom. Här tror forskare att människors individuella skillnader i uttrycket av dessa hormoner – en människas fingeravtryck av molekyler som utsöndras av fettceller – kan förklara de olika följderna av fetma. När man väl förstår molekylernas exakta roller i kroppen kan dessa hormoner möjligen ha effekter som skulle kunna användas i terapeutiska syften och drastiskt förbättra livskvalitén!

Källor:


https://cen.acs.org/biological-chemistry/biochemistry/Hormones-reveal-secret-life-fat/96/i40