Nervová navigace v tukové tkáni

Hnědá tuková tkáň je již nějakou dobu v hledáčku výzkumníků zabývajících se vyvíjením strategií k potlačování obezity. Tento zvláštní orgán se vyskytuje zejména u drobných savců a novorozeňat, jakýs takýs hnědý tuk však patrně mají i dospělí lidé. K čemu je dobrý? Při vystavení chladu se zde může spustit masivní spalování cukrů a tuků, které vede k uvolňování značného množství tepla a zahřívání celého organismu. Část vědců doufá, že by u lidí mohl aktivovaný hnědý tuk spalovat nadbytečné tuky v takové míře, až by tlouštíci zhubli. Proto je důležité dobře porozumět tomu, jak se hnědý tuk vlastně aktivuje. Klíčovou roli v tomto procesu hraje sympatické nervstvo, které po obdržení patřičných pokynů z mozku vypouští do tkáně noradrenalin a spouští tak termogenezi. Je přitom pochopitelné, že hustší inervace znamená více noradrenalinu, a tedy silnější odpověď hnědého tuku. Současná práce ukazuje nový mechanismus, kterým hnědé tukové buňky lákají nervová zakončení.

Vše začalo identifikací zvláštního proteinu calsynteninu 3β, který se vyskytuje specificky právě v hnědém tuku. K čemu tam slouží? Myši s nefunkčním calsynteninem jsou tlustší a v zimě se nedokážou pořádně zahřát. Je-li však jejich hnědá tkáň vyňata a vystavena noradrenalinu, produkuje teplo normálně. Hnědý tuk rovněž začne pracovat, pokud se myši injikuje aktivátor β-adrenergního receptoru, který normálně odpovídá na noradrenalin. V tkáni je tedy všechno v pořádku, ale nějak se nedostává noradrenalinu z nervových zakončení. Skutečně se ukázalo, že u těchto mutantních myší není hnědý tuk téměř vůbec inervován, ačkoli v jiných orgánech nervy fungují normálně.

Do jiných tkání sympatické nervy většinou trefí, když následují nervový růstový faktor (NGF). Hnědé tukové buňky si však patrně vyvinuly vlastní navigační systém. Vstříc neuronům vylučují zvláštní růstový faktor S100b. Na jeho výrobě a skládání se podílí právě zmíněný protein calsyntenin 3β. Bez calsynteninu tak není S100b, bez S100b nedorazí do tkáně nervová zakončení a bez nich mozek nemůže řídit výlev noradrenalinu a aktivaci hnědého tuku. Je přitom zajímavé, že to funguje i naopak. Geneticky upravené myši produkující větší množství calsynteninu vytvářejí naopak více tepla a jsou hubenější. Nalákat sympatické nervy do hnědého tuku by tak mohlo být cílem nově vyvíjených terapií proti obezitě.

Zeng X. et al., Nature, DOI: 10.1038/s41586-019-1156-9