Kostholdet kan kanskje endre på cellenes epigenetikk (hvordan genene kommer til uttrykk), slik at de har problemer med å utvikle seg som de skal. (Foto: Luca Santilli / Shutterstock / NTB scanpix)
Usunn mat kan ødelegge stamcellenes hukommelse
Dårlig kosthold kan være skyld i at kroppens stamceller ikke vet hva de skal utvikle seg til, og det kan føre til fedme og diabetes.
Om stamceller
Stamceller er celler som fortsatt ikke har utviklet seg til spesifikke funksjoner, som for eksempel muskelceller, leverceller, hjerteceller eller fettceller.
De inneholder imidlertid oppskriftene til å bli til alle celletyper og skal bare få beskjed om hvilken oppskrift de skal lese.
At stamcellene leser den riktige oppskriften og blir til for eksempel en funksjonell fettcelle, blir avgjort av epigenetikken, som styrer måten arvematerialet er foldet sammen på, slik at bare de riktige delene av den genetiske oppskriften kan bli lest fra cellen.
Når det går galt med epigenetikken, kan ikke cellen lese den riktige oppskriften, og da utvikler ikke cellene seg riktig.
Når kroppens stamceller blir utsatt for stoffer i usunn mat, mister de evnen til å utvikle seg til sunne og friske fettceller. Det viser en ny dansk studie.
Problemet er at når stamcellene i fettvevet ikke vet hvordan de blir til velfungerende fettceller, kan kroppen finne på å lagre fett i leveren og musklene i stedet.
Det er farlig for organene og kan bidra til diabetes hos overvektige.
Oppdagelsen gir en helt ny innsikt i hvordan et usunt kosthold ikke bare skader oss på kort sikt, men også skader stamcellene som skal utvikle seg til de cellene som skal holde oss i gang resten av livet.
– Det er en ny forståelse av hvordan miljøfaktorer, som for eksempel kosthold, kan endre på stamcellenes hukommelse, slik at maten har en effekt på helsen senere i livet, forteller en av forskerne som står bak den nye studien, Romain Barrès, som er førsteamanuensis ved Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research ved Københavns Universitet.
– Lever man sunt, kan man trolig forebygge at stamcellene i fettvevet utvikler seg på en usunn måte.
Barrès forteller også at det er vanskelig å peke på om stamcelleproblemene fører til fedme eller om det er omvendt.
Den nye studien er nylig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet International Journal of Obesity.
Kan hjelpe med å bryte fedmens onde sirkel
Studien har store implikasjoner for å forstå hvorfor vi utvikler fedme.
Det mener Anders Lade Nielsen, som er professor ved Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet i Danmark. Han har ikke bidratt til den nye studien.
Ifølge Nielsen peker studien på en syklus for fedme som det er vanskelig å bryte ut av:
Fedme leder til usunt utviklede fettceller, som fremmer mer fedme og diabetes. Er man først fanget, kan det være vanskelig å slippe ut av den onde sirkelen.
Det er likevel håp om at den nye kunnskapen kan være med på å bryte sirkelen.
– Hvis vi skal bryte den onde sirkelen, kan vi kanskje gjenskape stamcellenes potensial, sier Nielsen.
– Andre studier har pekt på denne sammenhengen før, men man har ikke visst hva som lå til grunn for problemet. Det gjør man kanskje nå.
Åpner for nye behandlinger av fedme og diabetes
Romain Barrès håper også at den nye oppdagelsen kan føre til nye strategier til behandling av diabetes og fedme.
Hvis ødelagt hukommelse i stamcellene bidrar til fedme og diabetes, kan en gjenskapt hukommelse kanskje hjelpe til med å motvirke lidelsene.
Det åpner opp for måter å tenke på medisiner og forebyggende behandlinger.
– Målet på lang sikt er å kunne kontrollere stamcellenes hukommelse med medisiner, slik at de utvikler seg til sunne og friske celler hver gang. Det har vi imidlertid ikke enda, sier Barrès.
Overvektige med diabetes har ødelagte stamceller
Barrès og kollegene hans har undersøkt sammenhengen mellom fedme og utviklingen av dårlig fungerende fettvev, noe som igjen fører til en usunn fordeling av fett i kroppen.
En usunn fettfordeling innebærer at kroppen ikke lagrer fett i sunne og friske fettceller, men i stedet i muskelceller, leverceller eller andre steder i kroppen der det ikke hører hjemme.
Ved å ta ut stamceller fra fettvevet omkring organene hos de med ulik vekt, og med og uten diabetes, har forskerne vist at overvektige med diabetes har problemer med å utvikle stamcellene til velfungerende fettceller.
Det har forskerne oppdaget ved å dyrke forsøkspersonenes stamceller i laboratoriet og senere undersøkt hva de utvikler seg til.
– Vi vet at overvektige personer som er flinke til å lagre fett i kroppen, har lavere risiko for å utvikle diabetes. Skaden kan ha skjedd på stamcellenivå, forklarer Romain Barrès.
Stoffer i palmeolje og kjøtt kan skade stamcellene
I forsøk på celler viser forskerne fra Københavns Universitet også at TNF-alfa (et signalmolekyl som sender beskjeder rundt i kroppen) er involvert i inflammatoriske prosesser (betennelse i kroppen), samt at palmitinsyre fra palmeolje på bare 24 timer kan endre på stamcellene slik at de ikke utvikler seg riktig.
Det skjer fordi stoffene endrer på cellenes epigenetikk.
Man kan sammenligne epigenetikken med en kokebok. Alle celler i kroppen har den samme kokeboka, som gjør at de kan utvikle seg til alle tenkelige celler.
Det gjør de imidlertid ikke fordi epigenetikken forteller de enkelte cellene hvilke oppskrifter i kokeboka de skal bruke.
Stamceller i fettvevet skal for eksempel bli til fettceller, men palmitinsyre og TNF-alfa gjør at cellene ikke leser kokeboka riktig.
Forskernes resultater viser at palmitinsyre og TNF-alfa kan endre på cellenes hukommelse, slik at de oppfører seg som stamcellene blant forsøkspersonene som var overvektige og hadde diabetes.
– Flere studier har tidligere pekt på at stamceller har en hukommelse som gjør at det de blir utsatt for tidligere i livet, har en innflytelse på hvordan de utvikler seg til blant annet fettceller senere. Ingen har imidlertid vist tidligere hva som kan endre på stamcellenes programmering og hvor lang tid det tar, sier Barrès.
Vil finne mål for medisiner
Barrès fortsetter sammen med kollegene sine å forske på hvordan blant annet kostholdet kan endre på stamcellenes epigenetikk.
Et av målene er å lokalisere de epigenetiske endringene som gjør at stamcellene ikke utvikler seg normalt.
Det vil gi forskere og farmasøytiske selskaper noen mål å rette medisiner mot.
For det andre vil forskerne også fastslå hva som kommer først av dysfunksjonelle fettceller, fedme og diabetes.
– Det er selvfølgelig vanskelig å si om fedme og diabetes fører til feil utvikling av stamcellene, eller om dysfunksjonelle celler fører til fedme og diabetes. Inntil videre har vi funnet sammenhengen, og den må utforskes ytterligere, forklarer Barrès.
Referanse:
E. Andersen mfl: «Preadipocytes from obese humans with type 2 diabetes are epigenetically reprogrammed at genes controlling adipose tissue function», Internasjonal Journal of Obesity, (2018) doi: 10.1038/s41366-018-0031-3 Sammendrag
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.
