Powszechnie wiadomo, że zbyt duża ilość cholesterolu i innych tłuszczów może prowadzić do chorób, oraz że zdrowa dieta polega na pilnowaniu ilości spożywanych tłustych pokarmów. Jednakże nasze ciała potrzebują pewnej ilości tłuszczu do funkcjonowania – i nie możemy go wytworzyć od podstaw.
Trójglicerydy, cholesterol i inne niezbędne kwasy tłuszczowe – naukowy termin dla tłuszczów, których ciało nie może wytworzyć samodzielnie – magazynują energię, izolują nas i chronią nasze ważne organy. Działają jak posłańcy, pomagając białkom wykonywać ich zadania. Rozpoczynają również reakcje chemiczne, które pomagają kontrolować wzrost, funkcje odpornościowe, reprodukcję i inne aspekty podstawowej przemiany materii.
Cykl wytwarzania, rozkładania, przechowywania i mobilizowania tłuszczów jest podstawą tego, w jaki sposób ludzie i wszystkie zwierzęta regulują swoją energię. Brak równowagi na każdym etapie może prowadzić do chorób, w tym chorób serca i cukrzycy. Na przykład, zbyt duża ilość trójglicerydów w krwiobiegu zwiększa ryzyko zatkania tętnic, co może prowadzić do zawału serca i udaru mózgu.
Tłuszcze pomagają organizmowi gromadzić pewne składniki odżywcze. Tak zwane „rozpuszczalne w tłuszczach” witaminy – A, D, E i K – są przechowywane w wątrobie i w tkankach tłuszczowych.
Wiedząc, że tłuszcze odgrywają tak ważną rolę w wielu podstawowych funkcjach organizmu, naukowcy finansowani przez National Institutes of Health badają je u ludzi i innych organizmów, aby dowiedzieć się więcej o normalnej i nieprawidłowej biologii.
Spojrzenie na owady w celu poznania regulacji tłuszczu
Mimo znaczenia tłuszczu, nikt jeszcze nie rozumie dokładnie, w jaki sposób ludzie go przechowują i wykorzystują. W poszukiwaniu odpowiedzi na to pytanie, biochemik z Oklahoma State University Estela Arrese bada metabolizm trójglicerydów w nieoczekiwanych miejscach: jedwabnikach, muszkach owocowych i komarach.
Główny rodzaj tłuszczu, który spożywamy, trójglicerydy są szczególnie odpowiednie do magazynowania energii, ponieważ dostarczają ponad dwa razy więcej energii niż węglowodany czy białka.
Gdy trójglicerydy zostaną rozłożone podczas trawienia, są transportowane do komórek przez krwiobieg. Część tłuszczu jest od razu wykorzystywana do produkcji energii. Reszta jest przechowywana wewnątrz komórek w kropelkach zwanych lipidami.
Gdy potrzebujemy dodatkowej energii – na przykład, gdy biegniemy w maratonie – nasze ciała używają enzymów zwanych lipazami, aby rozłożyć przechowywane trójglicerydy. Mitochondria, elektrownie komórkowe, mogą wtedy wytworzyć więcej głównego źródła energii dla organizmu: adenozynotrójfosforanu, czyli ATP.
Arrese pracuje nad identyfikacją, oczyszczeniem i określeniem roli poszczególnych białek zaangażowanych w metabolizm trójglicerydów. Jej laboratorium jako pierwsze oczyściło główne białko regulujące poziom tłuszczu u owadów, TGL, a teraz stara się dowiedzieć, co ono robi. Odkryła również funkcję kluczowego białka kropli lipidowych o nazwie Lsd1 i bada jego siostrę, Lsd2.
Praca Arrese może nauczyć nas więcej o zaburzeniach takich jak cukrzyca, otyłość i choroby serca. Plus, poprzez zrozumienie, jak owady używać tłuszczu, kiedy metamorfozy i złożyć jaja i przez hipotezę, jak zakłócić te procesy, jej odkrycia mogą prowadzić do nowych sposobów dla rolników, aby chronić swoje uprawy przed szkodnikami i dla urzędników służby zdrowia do zwalczania chorób przenoszonych przez komary, takich jak malaria i wirus Zachodniego Nilu.
Ale zanim to się stanie, mówi Arrese, „musimy dużo studiować i mieć informacje na poziomie molekularnym.”
Cholesterol i błony komórkowe
Jednym z wyzwań Arrese jest próba uzyskania substancji oleistych, takich jak tłuszcz, do pracy w testach laboratoryjnych, które zwykle opierają się na wodzie. Jednak nasze komórki nie mogłyby funkcjonować bez wzajemnej niechęci tłuszczu i wody.
Błony komórkowe otaczają nasze komórki i znajdujące się w nich organelle. Tłuszcz, a konkretnie cholesterol, umożliwia funkcjonowanie tych błon. Tłuste końce cząsteczek membranowych odchylają się od wody wewnątrz i na zewnątrz komórek, podczas gdy nietłuste końce grawitują w jej kierunku. Cząsteczki spontanicznie ustawiają się w linii, tworząc półprzepuszczalną błonę. Rezultat: elastyczne bariery ochronne, które, jak bramkarze w klubie, pozwalają tylko odpowiednim cząsteczkom na przejście do i z komórek.
Przeżuć to następnym razem, gdy będziesz się zastanawiać nad losem tłuszczu we frytkach.
Dowiedz się więcej:
- Tłuszcze i muchy: Profil Esteli Arrese
- Jesteś tym, co jesz: The Role of Lipids and Carbohydrates in the Body
Ten artykuł z Inside Life Science został dostarczony do LiveScience we współpracy z National Institute of General Medical Sciences, częścią National Institutes of Health.
Ostatnie wiadomości