Już od dawna podejrzewano zdolność serca do bezpośredniego komunikowania się z tkanką tłuszczową, ale dopiero teraz naukowcy dostarczyli dowodów potwierdzających takie zjawisko. Mechanizm tej komunikacji jest regulowany przez enzym, kinazę receptora sprzężonego z białkiem G (GRK2). Odkrycie to sugeruje wpływ na modulację przyrostu masy ciała u pacjentów z niewydolnością serca, czyli stanem, który pojawia się, gdy serce nie może już skutecznie pompować krwi przez organizm.

W tych przełomowych badaniach wskazano, że serce bazuje na specyficznym dla serca przekaźniku, enzymie sygnalizacyjnym GRK2, informując o metabolizmie komórki tłuszczowe. Sygnalizacja GRK2 z serca skutecznie reguluje gromadzenie się tłuszczu w organizmie – dzięki tej ścieżce serce „rozmawia” z tłuszczem i zmienia sposób, w jaki tłuszcz reaguje na pewne warunki panujące w ustroju. Wykazano, że GRK2 odgrywa zasadniczą rolę zarówno w normalnej funkcji serca, jak i niewydolności serca.

Naukowcy przeprowadzili badania na myszach z aktywnością GRK2 zahamowaną w sercu. Po karmieniu dietą wysokotłuszczową myszy z inhibitorem GRK2 gromadziły znacznie więcej tłuszczu niż ich młode z normalną ekspresją GRK2. Eksperyment powtórzono u myszy z nadekspresją GRK2 w sercu, naśladując wzrost GRK2, który występuje w niewydolności serca u ludzi. Po podaniu wysokotłuszczowej diety myszy te osiągnęły mniejszą masę ciała w porównaniu do normalnych miotów.

Wykorzystując złożoną metabolomikę, sposób badania metabolitów związanych z procesami komórkowymi, zespół dr. Kocha odkrył, że GRK2 sygnalizuje specyficznie zmiany aminokwasów rozgałęzionych (BCAA) i metabolizm endokannabinoidów w sercu. Myszy z nadekspresją GRK2 na dietach o wysokiej zawartości tłuszczu miały profile metabolitów, które różniły się od profili myszy z normą GRK2 i zwierząt normalnych. Zespół poszedł jeszcze dalej i zidentyfikował jeden metabolit BCAA, który zwiększył różnicowanie komórek tłuszczowych in vitro. Jest to bardzo ważne odkrycie, które w przyszłości może umożliwić lepszą diagnostykę i leczenie tego typu schorzeń.