Fettcellen är intressant på många olika sätt. Förutom sin unika förmåga att expandera – den kan faktisk öka sin volym så mycket som tusen gånger – kan förändringar i fettvävnaden påverka hela kroppen. Fettvävnaden är ett hormonproducerande organ och när den expanderar ökar också mängden hormoner som skickas ut i kroppen. Om upptaget av socker slutar fungera i fettcellen och den blir insulinresistent – då blir hela kroppen insulinresistent. Fettvävnaden har med andra ord en stor påverkan på hela kroppen.

– Det är jättespännande att jobba med fettceller. Jag vill ta reda på hur fettcellen fungerar i detalj. Vet man hur den fungerar i normaltillstånd blir det lättare att förstå vad som har blivit fel när den börjar fungera dåligt, säger Karin Stenkula, forskare vid Institutionen för experimentell vetenskap, Lunds universitet.

Alla djurceller omges utåt av ett cellmembran. Innanför cellmembranet finns cytoplasman som består av en vätska kallad cytosol som omger cellens organeller, som t.ex. cellkärnan, cellens kraftverk mitokondrierna, cytoskelettet som är en sorts järnvägsräls osv. Varje fettcell innehåller dessutom en fettdepå i form av en fettdroppe som upptar en stor del av cellens volym. Cytosolen och organellerna ligger därför som ett tunt vätskeband innanför cellmembranet, ungefär som det tunna lager av atmosfär som omger vår planet men där allt det viktiga händer.

.

Portvakterna som släpper in sockret

Karin Stenkula har specialstuderat glukostransportörerna GLUT4 som är en sorts proteiner som finns i cytosolen och som vid närvaro av insulin kan docka med cellmembranet och bilda en sorts kanaler genom vilka sockret som finns i blodet kan passera in i cellen.

Glukostransportörerna (gröna prickar) förflyttar sig fram och tillbaka i cytosolen med hjälp av cellens järnvägsräls, cytoskelettet. När insulin binder till insulinreceptorn på cellens utsida skickas en signal via en s.k. signalkedja (hänvisn. Olgas artikel) som till sist leder till att GLUT4 förflyttas till och dockar med cellmembranet. GLUT4 bildar en sorts kanal genom vilken sockret kan passera in i cellen.

Cellerna studeras med hjälp av ett avancerat totalreflektionsmikroskop. Den speciella tekniken gör det möjligt att studera enbart det tunna cytolsolskiktet innanför cellmembranet utan att ljusstrålen också sprider sig i fettdroppen och därmed stör bilden.

På- och av-mekanismen – ett nytt tänk!

Länge trodde man att insulinresistens, som innebär att effekten av insulinet blir sämre och det blir svårare för cellerna att ta upp socker från blodet, berodde på att patienter med typ 2-diabetes hade för låga halter av GLUT4.

– Vi har kunnat visa att det också är GLUT4:as förmåga att docka med cellmembranet som ändras vid insulinresistens.

Fettceller studeras normalt ”i klump”, många tillsammans, och det svar man avläser i sina försök är en sorts nettoeffekt, dvs. summan av alla cellers svar. Det har lett till slutsatsen att GLUT4:as dockningsförmåga med membranet försämras gradvis. Genom att istället studera enskilda celler var för sig har Karin Stenkula och hennes kollegor kunnat visa att dockningen följer en på/av-princip!

– Den enskilda cellen är antingen på eller av. I celler som är ”på” dockar GLUT4 med cellmembranet vid tillsats av insulin, i celler som är ”av” gör de det inte. Så till exempel när fettvävnaden i sin helhet bara har 70 procent av sin insulinkänslighet kvar, innebär det att bara sju av tio celler är på och tre är av. Det här är ett helt nytt tänk! säger Karin Stenkula och fortsätter:

– Vi vill nu vidare ta reda på hur celler som är på respektive  av skiljer sig åt. För framtida läkemedel kan man rikta in sig på mekanismer som får cellen på, istället för att stimulera en generell mekanism i alla celler.

Hennes resultat bygger hittills bara på labbstudier men visar på vikten av att kunna studera enskilda celler var för sig om man verkligen vill förstå hur fettcellen fungerar i detalj. Studerar man fettceller enbart i grupp kan man missa viktiga detaljer.

Hålla fettet friskt

I en annan pågående studie vill Karin Stenkula ta reda på vad som händer med cytosolen när fettdroppen inne i fettcellen expanderar. Forskarna har en hypotes om att när fettdroppen når en viss storlek så klarar cytosolen inte längre av att expandera och att det är då som cellen blir insulinresistent.

– Jag vill kunna förstå själva tidsförloppet för när fettcellen blir insulinresistent. Det skulle vara intressant om vi kunde få cellerna att expandera utan att bli insulinresistenta, att förbli hälsosamma och få dem därmed att bli bättre på att lagra fett. Och jag skulle också vilja ta reda på om det är möjligt att bibehålla fettet hälsosamt genom träning.

Det går inte att ta miste på Karins Stenkulas entusiasm när hon berättar om alla sina forskningsprojekt.

– Det är så roligt att ta reda på hur allt funkar, det är min stora drivkraft!

Text: EVA BARTONEK ROXÅ

Film: GEORGE GODFREY

Illustration fettcell: OLGA GÖRANSSON

Foto: ROGER LUNDHOLM