Badania nad wisfatyną mogą wspierać leczenie płodności

Wiadomości Uniwersyteckie, październik 2024 r.

Tkanka tłuszczowa jest stosunkowo słabo zbadaną tkanką w organizmie. Poza tym, że magazynuje energię i jest tkanką ochronną, wytwarza około tysiąca czynnych biologicznie substancji, w tym hormonów (adipokin) – mówi prof. Tadeusz Kamiński z Wydziału Biologii i Biotechnologii UWM, z którym rozmawiamy o wisfatynie i jej roli w kontrolowaniu płodności.

Realizuje pan profesor kolejny projekt – tym razem zakwalifikowany do finansowania w konkursie OPUS 26 – dotyczący hormonów kontrolujących układ rozrodczy świni. To kontynuacja wcześniejszych badań? 

Wszystkie realizowane przeze mnie granty mają wspólny mianownik – hormony zaangażowane w kontrolę metabolizmu, które są także zaangażowane w kontrolę układu rozrodczego.

Czy aktualnie realizuje pan jeszcze jakiś grant? 

Nie, w marcu zakończyliśmy poprzedni grant, który dotyczył wisfatyny. W badaniach stwierdziliśmy, że wisfatyna wpływa szczególnie na przysadkę i na jajniki, tzn. kontroluje wydzielanie hormonów gonadotropowych LH i FSH, które decydują o funkcjonowaniu jajników i m.in. regulują wytwarzanie estradiolu i progesteronu oraz wpływają na owulację.

Czy może pan profesor podzielić się jego wynikami? 

Wisfatyna to hormon, który działa klasycznie przez swoje receptory i jednocześnie wewnątrz komórek jako enzym kontrolujący metabolizm, szczególnie na poziomie mitochondriów. Czyli działa w dwóch formach: wewnątrzkomórkowej i zewnątrzkomórkowej. Forma wewnątrzkomórkowa, czyli enzym, może być także wydzielana do krwi i dostawać się do innych komórek na drugim końcu organizmu. Wisfatyna produkowana jest m.in. przez tkankę tłuszczową. W badaniach stwierdziliśmy, że wpływa ona szczególnie na przysadkę i na jajniki, tzn. kontroluje wydzielanie hormonów gonadotropowych LH i FSH, które decydują o funkcjonowaniu jajników i m.in. regulują wytwarzanie estradiolu i progesteronu oraz wpływają na owulację. Jeśli są zwierzęta z wyciszonym genem LH czy FSH albo wyciszonym genem receptorów tych hormonów, to są niepłodne. Wpływ wisfatyny na jajniki poprzez LH i FSH jest pośredni, ale zauważaliśmy też wpływ bezpośredni na komórki pęcherzyków jajnikowych i komórki lutealne, które tworzą ciałko żółte. Hormon ten ma wpływ m.in. na ekspresję białek i genów enzymów odpowiedzialnych za wytwarzanie hormonów steroidowych, na wytwarzanie nowych naczyń krwionośnych. Badaliśmy także wpływ wisfatyny na transkryptom i proteom komórek przysadki i jajnika. Większa część tych wyników już jest opublikowana.

Do czego można wykorzystać te wyniki? 

Mogą być pomocne do leczenia płodności zwierząt? Myślę, że tak. Jest taka zasada, że wszystkie badania stosowane opierają się na badaniach podstawowych. Leki endokrynne związane z działaniem hormonów powstają w oparciu o podstawową wiedzę o funkcjonowaniu hormonów. Myślę, że do tych wyników można podejść szerzej. Badania robiliśmy na modelu świni domowej. Fizjologia świni jest znacznie bliższa człowiekowi niż np. wykorzystywanych często w badaniach gryzoni, w związku z czym wyniki badań można odnieść także do tego, co dzieje w organizmie człowieka. Bliskość fizjologii świni i człowieka jest wykorzystywana m.in. w ksenotransplantacjach. W naszej katedrze gros badań robimy właśnie na modelu świni. 

Czy wyniki badań dotyczące wisfatyny i innych hormonów związanych z układem rozrodczym możemy wykorzystywać w leczeniu płodności kobiet? 

Moim zdaniem tak. Fizjologicznie, funkcjonowanie wszystkich układów w organizmie człowieka i świni jest bardzo podobne. Oczywiście, są różnice, szczególnie ilościowe. Ale podstawowe zasady, jeśli chodzi o kontrolę hormonalną, są takie same. Dlatego te wyniki rzeczywiście w dużym stopniu można przenieść na człowieka, mimo różnic gatunkowych. Nie możemy robić badań in vivo na ludziach. Musimy opierać się na wynikach uzyskanych w badaniach in vitro, głównie z wykorzystaniem linii komórkowych i tkanek lub komórek zwierzęcych. Teraz popularny w mediach jest lek Ozempic, stosowany w leczeniu cukrzycy i wykorzystywany do tłumienia łaknienia. Są osoby, które nie mają cukrzycy i stosują go niezgodnie z przeznaczeniem, by schudnąć. A Ozempic to nic innego, jak analog jednego z hormonów o działaniu trochę podobnym do wisfatyny i nesfatyny, której dotyczy obecnie realizowany przeze mnie grant. Działa na podwzgórze, gdzie są ośrodki tłumiące łaknienie, i wspomaga działanie insuliny. Czyli teoretycznie możliwe byłoby stworzenie także analogów wisfatyny i nesfatyny w formie leków. Wyniki naszych badań publikowane są w formie otwartej, zresztą tego wymaga NCN. Każdy może po te wyniki sięgnąć.

Realizowane przez pana profesora granty są komplementarne, ich obszary się zazębiają. Skąd zainteresowanie akurat taką tematyką? 

Mój doktorat i habilitacja dotyczyły endogennych opioidów, czyli związków opioidowych wytwarzanych w naszym organizmie. Po habilitacji stwierdziłem, że chcę zmienić temat. Uznałem, że warto zająć się hormonami tkanki tłuszczowej i trwa to już kilkanaście lat. Większość hormonów, które były tematem moich grantów, to adipokiny, czyli hormony, które są wytwarzane głównie przez tkankę tłuszczową. Tutaj jest duże pole do popisu. Nadmiar tkanki tłuszczowej, ale także jej brak i związane z tym zaburzenia hormonalne wpływają fatalnie na płodność, także kobiet.

Fizjologia świni jest znacznie bliższa człowiekowi niż np. wykorzystywanych często w badaniach gryzoni, w związku z czym wyniki badań można odnieść także do tego, co dzieje w organizmie człowieka.

Rozmawiała: Anna Wysocka

źródło: Wiadomości Uniwersyteckie, październik 2024. https://uwm.edu.pl/sites/default/files/wiadomosci_uniweryteckie/2024-wu/wu-2024-10.pdf