Tvillingstudie belyser hur mitokondrier påverkar genreglering bakom fetma
Mikroskopisk bild av differentierande humana adipocyter odlade i cellkultur. Mitokondrier som är kopplade till varandra visas i rött, cellkärnor i blått och lipiddroppar i adipocyterna i grönt. Bild av Sini Heinonen.
En ny tvillingstudie tyder på att minskad mitokondriell ämnesomsättning kan bidra till ansamling av kroppsfett och nedsatt insulinkänslighet, vilket i sin tur kan utlösa kemiska DNA-modifikationer som förändrar genregleringen. Resultaten öppnar nya vägar för behandling av fetma genom att rikta in sig på mitokondriell ämnesomsättning eller epigenetisk reglering.
Mitokondrierna – cellens “kraftverk” – spelar en central roll för energimetabolismen och den allmänna hälsan. Vid fetma och dess följdsjukdomar är den mitokondriella aktiviteten ofta nedsatt, men det har förblivit oklart om denna nedsättning ökar risken för fetma eller om fetma i sig skadar mitokondrierna.
Under ledning av Miina Ollikainen har forskare vid Medicinska Forskninsinstitutet Minerva och Helsingfors universitet löst dessa komplexa orsakssamband genom att studera finska tvillingar. Deras resultat stärker uppfattningen att en minskning av mängden mitokondrier bidrar till utvecklingen av fetma.
Studien, som publicerades i Nature Communications, omfattade nästan 90 finska tvillingpar. Eftersom tvillingar har samma genetiska bakgrund kan forskarna särskilja genetiska och miljömässiga fakturer mer exakt än i de flesta andra studiedesigner och kan använda denna likhet för att statistiskt modellera orsakssamband.
“Fetma är en stor och växande utmaning för folkhälsan i Finland. Våra resultat ger en viktig inblick i hur en försämrad mitokondriell metabolism bidrar till fetma och sannolikt skapar en ond cirkel som upprätthåller övervikt och hindrar viktminskning”, säger gruppledaren Miina Ollikainen.
När forskargruppen jämförde mitokondriernas antal med förändringar i DNA-metylering – en kemisk förändring som reglerar genernas aktivitet – var det en gen som stack ut. Ju mer överviktig en person var – och ju färre mitokondrier som upptäcktes i fettvävnaden – desto mer aktiv var genen SH3BP4.
“Våra data tyder på att när mitokondriernas ämnesomsättning försämras, t.ex. på grund av kaloriöverskott, sätts en återkopplingsslinga igång som främjar fetma, vilket i sin tur kan aktivera SH3BP4”, förklarar försteförfattaren och doktoranden Aino Heikkinen vid Minerva Foundation Institute for Medical Research och Helsingfors universitet.
Eftersom fetma kan mätas på många olika sätt är det ofta svårt att jämföra resultat från olika studier.
“Här kunde vi visa att särskilt nedsatt insulinkänslighet och en förhöjd andel kroppsfett – snarare än enbart viktökning – hänger samman både med mitokondriemängd och genreglering”, noterar författarna.
För att kunna utveckla individanpassade behandlingar mot fetma krävs en djupgående förståelse av många sammanflätade mekanismer, och detta arbete är ett steg på vägen mot detta mål.
Originalpublikation
Heikkinen A, Esser VFC, Lee SHT, et al. “Twin pair analysis uncovers links between DNA methylation, mitochondrial DNA quantity and obesity.” Nature Communications 16, 4374 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59576-7
Ytterligare information
Miina Ollikainen
Medicinska Forskningsinstitutet Minerva, Helsingfors
Institutet för molekylärmedicin i Finland (FIMM), HiLIFE, Helsingfors universitet
miina.ollikainen@helsinki.fi | +358 50 415 1276
Aino Heikkinen
Medicinska Forskningsinstitutet Minerva, Helsingfors
Institutet för molekylärmedicin i Finland (FIMM), HiLIFE, Helsingfors universitet
aino.heikkinen@helsinki.fi
