Un singur proteină, MTCH2 – supranumită „Mitch” – ar putea schimba modul în care medicina abordează obezitatea. O echipă de la Weizmann Institute of Science a descoperit că dezactivarea acestei proteine în celule umane duce la arderea accelerată a grăsimilor, creșterea consumului de energie și blocarea formării de noi celule adipoase. Rezultatele, publicate în EMBO Journal, deschid o direcție complet nouă în lupta cu una dintre cele mai mari probleme de sănătate publică la nivel global.
De la șoareci „atletici” la celule umane
Povestea lui Mitch începe în laboratorul condus de Prof. Atan Gross. În experimente pe șoareci, cercetătorii au suprimat producția proteinei MTCH2 în țesutul muscular. Efectul a fost surprinzător: animalele au devenit mai suple, mai rezistente la obezitate și mai „sportive”, cu mai multe fibre musculare care consumă mult oxigen și sunt asociate cu o capacitate fizică crescută. Testele de efort au arătat o performanță mai bună, iar funcția cardiacă era îmbunătățită.
Această transformare a ridicat o întrebare esențială: cum poate dezactivarea unei singure proteine să protejeze simultan împotriva obezității și să crească anduranța fizică? Răspunsul i-a dus pe cercetători în centrul energetic al celulei: mitocondriile.
Mitocondriile, „centralele” care decid cât combustibil ardem
Mitocondriile sunt adesea descrise drept „uzinele de energie” ale celulei. Forma și organizarea lor spun multe despre modul în care organismul produce și consumă energie. În anumite condiții, mitocondriile se unesc în rețele mari, eficiente. În altele, se fragmentează în unități mici, mai puțin eficiente.
Când producția de energie devine ineficientă, celulele compensează consumând mai mult combustibil: grăsimi, carbohidrați, proteine. De-a lungul mai multor ani de cercetare, echipa lui Gross din Departamentul de Imunologie și Biologie Regenerativă de la Weizmann a arătat că Mitch controlează acest proces, reglând fuziunea mitocondrială. Dezactivarea proteinei schimbă arhitectura mitocondriilor și, implicit, modul în care celulele își gestionează energia.
Ce se întâmplă când Mitch dispare din celulele umane?
În noul studiu, condus de doctoranda Sabita Chourasia, cercetătorii au folosit inginerie genetică pentru a elimina MTCH2 din celule umane. Efectul a fost radical: rețeaua mitocondrială s-a „spart” în unități separate, iar producția de energie a devenit mai puțin eficientă. Celulele au intrat într-o stare de „penurie energetică” constantă.
„După ștergerea Mitch, am examinat, la fiecare câteva ore, efectul asupra a peste 100 de substanțe implicate în metabolismul celulelor umane”, explică Sabita Chourasia. „Am văzut o creștere a respirației celulare, procesul prin care celula produce energie din nutrienți, precum carbohidrați și grăsimi, folosind oxigen. Acest lucru explică creșterea anduranței musculare observată în experimentele anterioare pe șoareci.”
La prima vedere, o producție de energie mai puțin eficientă pare un dezavantaj. Dar, când obiectivul este creșterea consumului energetic și reducerea acumulării de grăsime, această „ineficiență” devine un avantaj: celulele sunt obligate să ardă mai mult combustibil pentru a-și acoperi nevoile.
Proteina Mitch. Celulele încep să ardă mai multă grăsime
Pentru a face față deficitului energetic, celulele fără Mitch au crescut consumul tuturor surselor de combustibil disponibile. Cercetătorii au observat o degradare mai intensă a grăsimilor, carbohidraților și aminoacizilor, dar și o schimbare importantă în „preferințele” energetice ale celulelor.
În mod obișnuit, celulele se bazează mai mult pe carbohidrați și proteine. În absența lui Mitch, ele au început să folosească predominant grăsimea ca sursă principală de energie.
„Am descoperit că deleting Mitch a dus la o scădere majoră a grăsimilor din membrane”, explică Prof. Atan Gross. „În același timp, am văzut o creștere a substanțelor grase folosite pentru producerea de energie și ne-am dat seama că grăsimea era descompusă din membrană pentru a fi folosită drept combustibil. Cu alte cuvinte, am arătat că Mitch determină soarta grăsimii în celulele umane.”
Pe scurt, MTCH2 acționează ca un „comutator” care decide dacă grăsimea este stocată sau arsă.
Poate un singur proteină să oprească formarea de noi celule adipoase?
Un alt efect major al eliminării lui Mitch a apărut atunci când cercetătorii au analizat celulele precursoare ale țesutului adipos. Studii anterioare arătaseră că femeile cu obezitate au niveluri crescute ale proteinei MTCH2, ceea ce a sugerat că aceasta ar putea fi implicată și în formarea de noi celule adipoase.
Celulele adipoase mature se formează din celule progenitoare, care, în condițiile potrivite, acumulează grăsime și se diferențiază în celule specializate în stocarea lipidelor. Procesul se numește adipogeneză.
Când cercetătorii au eliminat Mitch din aceste celule progenitoare, transformarea lor în celule adipoase mature a devenit mult mai dificilă.
„Când am deleted Mitch din celulele progenitoare, am descoperit că mediul creat în aceste celule nu era favorabil sintezei de noi grăsimi”, explică Gross. „Reducerea capacității de a sintetiza membrane împiedică celulele să crească, să se dezvolte și să ajungă în punctul în care diferențierea este posibilă. Procesul de acumulare a grăsimii necesită o cantitate mare de energie disponibilă, dar în celulele fără Mitch există un deficit de energie. În plus, expresia genelor necesare pentru diferențiere este suprimată, iar substanțele vitale pentru acest proces lipsesc. Ca urmare, diferențierea de noi celule adipoase este redusă, la fel ca și acumularea de grăsime.”
Cu alte cuvinte, celulele fără MTCH2 nu doar ard mai multă grăsime, ci și își pierd capacitatea de a genera noi „depozite” de grăsime.
De ce contează acest mecanism în contextul actual al tratamentelor pentru obezitate
În ultimii ani, medicamentele moderne pentru slăbit – în special cele bazate pe agoniști GLP-1 – au schimbat radical tratamentul obezității. Milioane de pacienți au reușit să piardă în greutate semnificativ, iar aceste terapii au devenit subiect central în dezbaterea publică despre sănătate, costuri și acces la tratament.
Totuși, aceste medicamente vin cu un dezavantaj important: pierderea de masă musculară. Scăderea în greutate nu înseamnă doar reducerea grăsimii, ci și diminuarea masei musculare, ceea ce poate afecta metabolismul, forța fizică și sănătatea pe termen lung, mai ales la vârstnici.
Descoperirea lui Mitch oferă un potențial răspuns la această problemă: un mecanism care crește arderea grăsimii și limitează formarea de noi celule adipoase, fără a compromite – ba chiar îmbunătățind – performanța musculară, cel puțin în modelele animale.
De la laborator la clinică: cât de realistă este o terapie anti-Mitch? Studiul actual a fost realizat în celule și se bazează pe experimente de laborator, nu pe tratamente testate la oameni. Orice intervenție care ar viza MTCH2 ar trebui să treacă printr-un drum lung: validare în modele animale suplimentare, evaluarea siguranței, studii clinice de fază I–III.
Totuși, mecanismul descris este puternic: prin dezactivarea lui Mitch, celulele intră într-o stare de consum energetic crescut, ard mai multă grăsime, reduc sinteza de membrane și blochează diferențierea de noi celule adipoase. În paralel, în șoareci, lipsa proteinei în mușchi a fost asociată cu o formă fizică mai bună și rezistență la obezitate.
Într-un context în care obezitatea afectează peste un miliard de oameni la nivel global, iar costurile pentru sistemele de sănătate sunt uriașe, orice nouă țintă moleculară care poate fi transformată într-o terapie este urmărită cu interes. MTCH2 ar putea deveni una dintre aceste ținte.
Lucrarea, intitulată „MTCH2 controls energy demand and expenditure to fuel anabolism during adipogenesis”, a fost publicată în EMBO Journal în 2025 (vol. 44, nr. 4, articol 1007, DOI: 10.1038/s44318-024-00335-7). Printre autori se numără Sabita Chourasia, Christopher Petucci, Clarissa Shoffler, Dina Abbasian, Hu Wang, Xianlin Han, Ehud Sivan, Alexander Brandis, Tevie Mehlman, Sergey Malitsky, Maxim Itkin, Ayala Sharp, Ron Rotkopf, Bareket Dassa, Limor Regev, Yehudit Zaltsman și Atan Gross.
Studiul a fost realizat în colaborare între Weizmann Institute of Science, University of Pennsylvania și University of Texas at San Antonio. Prof. Atan Gross deține Marketa & Frederick Alexander Professorial Chair, iar cercetările sale sunt susținute de Amnon Shoham.
