Trong cơ thể con người còn có nhiều loại chất béo khác nhau,và chúng thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau. Các tế bào chất béo trắng, còn được gọi là tế bào tạo mỡ trắng (adipocytes), lưu trữ chất béo. Khi chúng chứa quá nhiều chất béo trong cơ thể, chúng sẽ bị lấp đầy các phân tử chất béo và dẫn đến người đó bị béo phì.
Những chất béo màu nâu, đôi khi còn được gọi là chất béo “tốt”. Những tế bào chất béo nâu, hoặc chính là tế bào tạo mỡ nâu, đảm nhiệm chức năng hình thành các chất béo “em bé” chỉ hiện hữu ở những đứa trẻ dưới 7 tuổi.
Chất béo nâu chuyến hóa năng lượng từ thức ăn thành nhiệt, quá trình này chính là quá trình sinh nhiệt. Nhiệt này bảo vệ cơ thể khỏi bị lạnh và quá trình đốt cháy chất béo sẽ ngăn ngừa béo phì và những rối loạn khác có liên quan như bệnh đái tháo đường. Những người trưởng thành có ít mỡ nâu hơn trẻ em.
Béo phì liên quan đến một số lớn các vấn đề về sức khỏe bao gồm ung thư, tim mạch và tiểu đường. Theo số liệu của Trung tâm ngăn ngừa và kiểm soát bệnh (CDC) thì cứ 3 người trưởng thành ở Mỹ thì có hơn 1 người bị béo phì. Năm 2009, số người béo phì tiêu tốn khoảng 147 tỷ USD cho việc chăm sóc y tế. Chi phí y tế cho một người béo phì cao hơn những người không mắc bệnh này vào khoảng 1.429 đô la. Béo phì và các bệnh có liên quan được xem là những bệnh có khả năng phòng tránh được. Việc thay đổi lối sống được khuyến cáo để có thể giảm béo phì. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, mọi người có thể phải trải qua các cuộc phẫu thuật điều trị.
Xóa bỏ gen để kích hoạt quá trình “hóa nâu”
Mới đây, nhóm nghiên cứu do Tiến sỹ Zoltan P. Arany đứng đầu đã phát hiện ra một đường truyền tín hiệu có thể “hóa nâu” trong các tế bào chất béo trắng, làm cho chúng có khả năng đốt cháy chất béo, giống như các tế bào chất béo nâu.
Tiến sỹ Zoltan P. Arany, tác giả chính của nghiên cứu và các đồng nghiệp đến từ Trường Đại học Penn, đã tiến hành một thử nghiệm mà trong đó họ xóa thành công được một gen trong các tế bào chất béo trắng của những con chuột. Gen này, hay protein, được gọi là foliculin (FLCN). FLCN đã được xác định như là một chất triệt tiêu khối u. Một khi gen này bị xóa bỏ, một protein được biết đến đó là TFE3 có thể xâm nhập vào trong nhân của tế bào. Lúc này, các nhà khoa học phát hiện thấy TFE3 đã gắn kết với DNA. Khi làm như vậy, nó đã kích hoạt một loại protein có tên gọi là PGC-1β. Protein PGC-1β đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự trao đổi chất của tế bào.
Quá trình này sẽ mở một bộ gen để thay đổi chất béo trắng “hóa nâu”
Thông thường, quá trình này không xảy ra, bởi vì các protein TFE3 không thể nhập vào nhân tế bào do hai gen khác là FCLN và mTOR (mTOR là một trung tâm truyền tín hiệu chính trong các tế bào) cùng hoạt động khiến nó không thể xảy ra. Vì vậy sự hoạt động kết hợp này khiến quá trình hóa nâu bị “đóng”. Tuy nhiên, khi các nhà khoa học xóa FLCN ở chuột, họ nhận thấy rằng các tế bào màu trắng trở nên nâu hơn.
Quá trình này xảy ra là do các tế bào này đã sản sinh ra các ty thể mitochondria (mitochondria là bào quan phổ biến ở các tế bào nhân chuẩn có lớp màng kép và hệ gen riêng. Nó được coi là trung tâm năng lượng của tế bào vì là nơi chuyển hóa các chất hữu cơ thành năng lượng tế bào có thể sử dụng được là ATP) và các phản ứng oxy rất nhỏ cung cấp năng lượng hóa học bên trong tế bào. Ở các tế bào chất béo nâu, mitochondria chuyển hóa năng lượng thành nhiệt. Những phát hiện có thể cung cấp những liệu pháp điều trị mới cho bệnh béo phì, tiểu đường. Ngoài ra, tế bào chất béo trắng cũng có khả năng trở thành các tế bào nâu bằng nhiều cách khác nhau.
Việc xóa bỏ gen đã làm thay đổi cấu trúc của các tế bào đó, nó đã làm tăng khả năng đốt cháy oxy của các ty thể, và nó đã làm thay đổi mô hình biểu hiện gen. Trong toàn bộ các cách này, các tế bào trắng "xấu" trở nên giống với các tế bào nâu "tốt".
Các nhà khoa học hy vọng rằng một ngày nào đó phát hiện này sẽ mang lại các phương pháp giảm béo phì và ngăn ngừa bệnh tiểu đường mới.
Nhóm nghiên cứu thừa nhận cần một chặng đường dài nữa để hiểu rõ quá trình này, và họ có kế hoạch tiến hành nghiên cứu sâu hơn nữa về bản chất của con đường này, và các đường dẫn tín hiệu có liên quan khác.
