Studie objevu MOTS-c z roku 2015 od Leeho a kol. vysvětlena

Stěžejní studie objevu MOTS-c autorů Changhan Lee a spolupracovníků vyšla v březnu 2015 v časopise Cell Metabolism. Nese název The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Výzkum probíhal na University of Southern California, University of California Los Angeles a National Institute on Aging. V této práci byl MOTS-c poprvé popsán, takže vše, co se o peptidu od té doby napsalo, na ni navazuje. Tento článek vysvětluje, co výzkumníci zkoumali, jak peptid objevili, co pozorovali v buňkách a u myší a co studie nechává otevřené.

Co si studie MOTS-c kladla za otázku

Mitochondrie jsou nejznámější jako struktury, které v buňkách produkují energii. Mají také vlastní malý genom, mitochondriální DNA. Dlouho se soudilo, že tento genom kóduje pouze 13 proteinů podílejících se na tvorbě energie. Tento pohled se změnil poté, co výzkumníci v mitochondriální DNA našli krátký otevřený čtecí rámec kódující malý signální peptid zvaný humanin.

Autoři této studie se ptali, zda je humanin výjimkou, nebo zda v mitochondriální DNA existují i další krátké otevřené čtecí rámce kódující signální peptidy. Prohledali gen pro mitochondriální 12S ribozomální RNA a našli kandidátní sekvenci. Druhou otázkou pak bylo, co tento peptid dělá v organismu.

Jak studie MOTS-c probíhala

Studie kombinuje několik přístupů. Výzkumníci nejprve identifikovali krátký otevřený čtecí rámec uvnitř genu pro 12S rRNA a ukázali, že kóduje 16aminokyselinový peptid. Pojmenovali jej MOTS-c, což je zkratka za mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c.

Poté peptid studovali v buněčných kulturách, aby zjistili, které biochemické dráhy ovlivňuje. Nakonec podali myším syntetický MOTS-c a testovali dvě situace, v nichž se běžně rozvíjí inzulinová rezistence: stárnutí a vysokotučnou dietu. Myši na vysokotučné dietě obvykle ztloustnou a stanou se inzulinově rezistentními, což je standardní model metabolického onemocnění. Abstrakt neuvádí velikosti skupin ani dávkovací schéma, proto je zde neuvádíme. Jde o studii na zvířatech a buňkách. Na lidech nebyl peptid testován.

Co studie MOTS-c zjistila

Abstrakt uvádí tyto hlavní výsledky:

• Nový peptid: MOTS-c je 16aminokyselinový peptid kódovaný v genu pro mitochondriální 12S rRNA. Reguluje citlivost na inzulin a metabolickou homeostázu.

• Cílová tkáň: Zdá se, že primárním cílovým orgánem MOTS-c je kosterní sval.

• Mechanismus v buňkách: MOTS-c inhibuje folátový cyklus a s ním spojenou de novo syntézu purinů. To vede k aktivaci AMPK, enzymu, který v buňkách funguje jako hlavní senzor energie a spouští dráhy zajišťující příjem a spalování glukózy.

• Účinky u myší: Léčba MOTS-c zabránila na věku závislé inzulinové rezistenci i inzulinové rezistenci způsobené vysokotučnou dietou. Zabránila také obezitě vyvolané dietou.

Autoři dospěli k závěru, že mitochondrie mohou prostřednictvím peptidů kódovaných v jejich vlastním genomu aktivně regulovat metabolismus na úrovni celého organismu. Tehdy šlo o novou myšlenku a právě proto práce vzbudila tolik pozornosti. Podrobněji je tato biologie vysvětlena v naší kolekci mitochondriálních peptidů.

Omezení studie MOTS-c

Studie je dobře hodnocena, ale má jasné limity:

• Model na zvířatech: Všechny výsledky léčby pocházejí z myší. Metabolismus myší se v důležitých ohledech liší od lidského a mnohé poznatky z modelů obezity u myší se na lidi nepřenesly.

• Prevence, nikoli zvrácení: Abstrakt uvádí, že MOTS-c zabránil inzulinové rezistenci a obezitě. To není totéž jako zvrátit již existující stav.

• Jediná výzkumná síť: Studie pochází z jedné skupiny spolupracujících laboratoří. V době publikace nebyla provedena žádná nezávislá replikace.

• Mechanismus částečně nejasný: Propojení folátového cyklu, syntézy purinů a AMPK bylo prokázáno v buňkách. Nebylo plně ověřeno, jak velká část účinku u myší prochází touto dráhou.

• Chybějící data o bezpečnosti: Studie nebyla navržena k hodnocení bezpečnosti a abstrakt neuvádí žádné bezpečnostní výsledky.

• Žádná data od lidí: Práce nepopisuje účinky syntetického MOTS-c u lidí.

Co to znamená pro výzkum MOTS-c

Tato práce otevřela nový obor. Před rokem 2015 se nemyslelo, že by mitochondriální DNA produkovala signální peptidy kromě humaninu. Objev MOTS-c naznačil, že mitochondriální genom je zdrojem regulačních molekul, a pozdější práce hledají další peptidy tohoto typu. Pro metabolický výzkum poskytují myší data výchozí bod pro studie kosterního svalu, signalizace AMPK a citlivosti na inzulin.

Studie neprokazuje účinky u lidí a nepodporuje žádné použití mimo kontrolovaný laboratorní výzkum. Pro laboratoře pracující v této oblasti je náš MOTS-c 20 mg dodáván jako lyofilizovaný prášek určený pro výzkumné účely a náš návod na rekonstituci peptidů popisuje praktické kroky při manipulaci. Příbuzné látky jsou uvedeny v naší kolekci peptidů proti stárnutí a pro dlouhověkost.

Zdroje

• Lee C, Zeng J, Drew BG, Sallam T, Martin-Montalvo A, Wan J, Kim SJ, Mehta H, Hevener AL, de Cabo R, Cohen P (2015). The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metabolism, 21(3), 443-454. doi:10.1016/j.cmet.2015.02.009

Tento článek shrnuje publikovaný výzkum pouze pro informaci. Nejde o lékařskou radu. Všechny produkty na tomto webu se prodávají výhradně pro laboratorní výzkum a nejsou určeny k použití u lidí ani ve veterinární medicíně.