Universiteit Maastricht

Universiteit Maastricht
Persbericht
21 februari 2003

Ontkoppelingseiwit UCP3 geen wapen in de strijd tegen obesitas (vetzucht) Onderzoekers NUTRIM leggen wel mogelijk verband met suikerziekte

Het ontkoppelingseiwit UCP3 speelt geen rol bij de regulatie van het menselijk lichaamsgewicht. Het eiwit blijkt daarmee niet het veelbelovende doeleiwit te zijn voor therapeutische interventies ter voorkoming van obesitas (vetzucht). De onderzoekers Matthijs Hesselink en Patrick Schrauwen van het onderzoeksinstituut NUTRIM van de Universiteit Maastricht (UM) hebben dat aangetoond. Hun bevindingen zijn opmerkelijk omdat tot nu toe op grond van resultaten van cel- en proefdierstudies werd aangenomen dat UCP3 wel een belangrijke rol speelt bij het menselijke energieverbruik. UCP3 kan mogelijk wel een rol spelen bij suikerziekte.
Het Maastrichtse onderzoek wordt deze week gepubliceerd in het vooraanstaande Amerikaanse tijdschrift The Journal of Clinical Investigation (link naar editorial commentary).

Hesselink en Schrauwen zijn er dankzij een nieuw ontwikkelde onderzoeksmethode als eersten in geslaagd om in de mens de werking van het mitochondriële ontkoppelingseiwit UCP3 te bestuderen. In de energiecentrales van de cel (mitochondria) ontstaan uit de afbraak van vetten en suikers stoffen die er voor zorgen dat er een opbouw van energie plaats vindt. In de meeste omstandigheden zal deze energie worden aangewend om ATP te vormen. ATP is een directe energiebron voor bijvoorbeeld het aanspannen van spieren en vele andere processen in de cel. Volgens de theorie van Mitchell, waarvoor hij eind jaren zestig de Nobelprijs heeft gewonnen, wordt de energie die verkregen wordt uit de afbraak van vetten en suikers volledig gekoppeld aan het proces om in aanwezigheid van zuurstof ATP te vormen. We spreken dan over een goed gekoppeld mitochondrion. Er zijn echter ook situaties denkbaar waarbij niet alle energie die vrijkomt uit vetten en suikers gebruikt wordt om ATP te vormen maar de opgebouwde energie verloren gaat als warmte, waardoor er minder ATP beschikbaar is voor cellulaire processen. We spreken dan over mitochondriële ontkoppeling. In ontkoppelde mitochondria worden dus wel vetten en suikers afgebroken maar wordt de daarbij vrijkomende energie niet verder gebruikt. Op deze wijze leidt ontkoppeling tot een hogere verbranding van vetten en suikers in rust. Mensen met een hogere vetverbranding in rust hebben een kleinere kans om obesitas (vetzucht) te ontwikkelen.
In knaagdieren is het verhogen van 'ontkoppeling' een manier om tijdens blootstelling aan koude de lichaamstemperatuur te handhaven (ten koste van een hoog, inefficiënt energie gebruik) terwijl een verbeterde koppeling er tijdens de winterslaap voor zorgt dat het energiegebruik erg efficiënt is en er nauwelijks energie verloren gaat als warmte.
Reeds sinds 1968 was bekend dat deze ontkoppeling bij proefdieren wordt bewerkstelligd via ontkoppelingseiwitten (UCP1). Bij de mens komt UCP1 slechts in zeer geringe hoeveelheid voor. Na de ontdekking van UCP3 in 1997, een eiwit dat qua bouw erg lijkt op UCP1, dacht men een humaan alternatief voor UCP1 te hebben gevonden. Zodoende werd UCP3 als veelbelovend doeleiwit gezien voor therapeutische interventies ter voorkoming van obesitas (vetzucht). Immers een toegenomen ontkoppeling door verhoging van UCP3 zou leiden tot een hogere verbranding van vetten en suikers in rust en een kleinere kans op vetzucht.

Sinds de ontdekking van UCP3 heeft de onderzoeksgroep van Schrauwen en Hesselink bestudeerd of UCP3 bij de mens inderdaad een belangrijke rol speelt bij de regulatie van het lichaamsgewicht. In hun onderzoek, dat tijdens publicatie is vergezeld van een zeer lovend redactioneel commentaar, tonen Hesselink et al. aan dat UCP3 in de mens geen ontkoppelende werking heeft en het zodoende onwaarschijnlijk is dat UCP3 de kans op vetzucht beïnvloedt.
Hesselink en Schrauwen beschikken nu over gegevens die er op wijzen dat de belangrijkste functie van UCP3 het transport van vetzuren uit de mitochondriën is. Op deze wijze is UCP3 betrokken bij het beschermen van mitochondriën tegen de schadelijke effecten van een hoge concentratie vetzuren en kan UCP3 een belangrijke rol spelen bij het beperken van de schadelijke gevolgen van suikerziekte.

Nieuwe onderzoeksmethode
Het nieuwe aan de door Hesselink en Schrauwen gehanteerde methode zit hem in twee dingen. Ten eerste zijn de auteurs er in geslaagd om de hoeveelheid UCP3 te verhogen door het geven van een voeding met een relatief hoog vet percentage gedurende een week. Door deze wijze van interventie is een stijging van UCP3 opgewekt zoals je die ook kunt verwachten wanneer mensen regelmatig veel en vet eten.
Het tweede nieuwe aspect zit hem in de gebruikte methode om mitochondriële ontkoppeling te meten in de mens. De energie die gevormd wordt uit de afbraak van vetten en suikers kan alleen in aanwezigheid van zuurstof in ATP worden omgezet. Door gedurende 4 minuten de bloedstroom in het bovenbeen stil te leggen en gedurende de laatste van de vier minuten ook zware lichamelijke inspanning te laten doen wordt de zuurstof voorraad in de spier opgemaakt en wordt er veel energie vrijgemaakt uit vetten en suikers. Omdat er geen zuurstof is kan op dit moment de vrijgemaakte energie niet worden gebruikt om ATP te vormen en daalt de hoeveelheid ATP. Direct na inspanning wordt de bloedtoevoer hersteld en kan er weer zuurstof naar de spier. Nu kan alle energie die tijdens de zware inspanning is opgebouwd worden gebruikt om ATP te vormen. Als er echter door ontkoppeling een deel van deze opgebouwde energie reeds is afgegeven als warmte wordt er minder snel ATP gevormd. De snelheid van ATP vorming wordt weerspiegeld door de vormings snelheid van Creatine fosfaat. De door Hesselink en Schrauwen gebruikte methode toont aan dat een stijging van het eiwit UCP3 geen effect heeft op de vormingssnelheid van creatine fosfaat en UCP3 in de mens dus niet beschouwd kan worden als een ontkoppelingseiwit.

Deel: ' Ontkoppelingseiwit UCP3 geen wapen in strijd tegen obesitas '




Lees ook