Чому одні люди товстіють за інших Як працює наш метаболізм жиру - медицина
Обмін жирів. Моцарела на вашій улюбленій піці, оливкова олія в заправці для салату або голландський соус на сезон спаржі - багато продуктів жирне. Жирні кислоти, що містяться в ньому, є одними з основних поживних речовин, необхідних людині для виживання. Той, хто їсть більше, ніж організм, може негайно перетворити його в енергію, накопичує запас у тканині - часто у вигляді непопулярних жирових подушечок на стегнах або шлунку.
Скільки жирних кислот людина транспортує з крові в тканини і зберігає їх там, залежить від багатьох різних факторів. Вчені з Центру молекулярної медицини імені Макса Дельбрюка в Асоціації Гельмгольца (MDC) визначили один із цих факторів: білок EHD2.
Якщо цього білка повністю немає, клітини, що зберігають жир, забирають значно більше жирних кислот із клітинного середовища. Це те, що дослідник д-р. Клавдія Маттеус вперше знайшла його в коричневій жировій тканині мишей під час своєї роботи в MDC. Вона вважає особливо захоплюючим те, що EHD2, мабуть, також відіграє важливу роль у метаболізмі жиру в організмі людини. "Ми з'ясували, що люди з надмірною вагою виробляють менше EHD2, ніж люди з нормальною вагою", - говорить Маттеус. Вони ще не знають, чому це так. На основі нових висновків Маттеус та її колеги, включаючи дослідників з робочої групи MDC професора Олівера Даумке, припускають, що EHD2 контролює метаболічний шлях, який контролює поглинання жирних кислот у жирових клітинах. Надмірна вага це змінює, пишуть вони в журналі "PNAS".
Обмін жирів - клітини поглинають жир, коли частини клітинної мембрани стискаються
Білок EHD2 - давній друг Олівера Даумке. Структурний біолог характеризує структуру і структуру цього білка вже більше десяти років. Як мембранний білок, EHD2 розташовується всередині м’язових і жирових клітин. Якщо оболонка клітини повертається всередину, створюються невеликі судинні структури, кавеоли. Ці поглиблення або залишаються на мембрані. Або вони відгороджуються і таким чином транспортують сторонній матеріал всередину клітини - наприклад, жирні кислоти. Цей процес називається ендоцитозом, пояснює Даумке. Дослідник припускає, що білок EHD2 обертається як кільце навколо шийки мембранної судини і тим самим запобігає звуженню. Даумке впевнений: "Якщо EHD2 відсутній як стабілізатор, кавеоли, як правило, стискаються частіше, і клітина поглинає більше жирних кислот".
Саме це досліджували Метью та її колеги. Дослідники працювали з мишами, у яких ген EHD2 був вимкнений. Під електронним мікроскопом Маттейс побачив, що в жировій тканині, порівняно зі звичайними мишами, набагато більше кавеол відірвалося від плазматичної мембрани. Вона також виявила, що клітини без EHD2 поглинають більше жирних кислот, а крапельки ліпідів, тобто внутрішньоклітинні накопичення жиру, у цих клітинах набагато більші, ніж зазвичай.
Ожиріння впливає на вироблення EHD2
Маттеус думала, чи не знайде вона впливу EHD2 на ліпідний обмін і у людей. Разом із колегою з Лейпцизького університету вона досліджувала зразки тканин чоловіків та жінок різної ваги. Вона швидко зрозуміла: Навіть при дещо збільшеному індексі маси тіла 25 і більше клітини виробляють менше EHD2, ніж ті, що худі. Дослідник підозрює, що існує зв’язок між частими перетяжками мембрани та утворенням жирових відкладень. "У людей з надмірною вагою кількість кавеол і відшарування від мембрани здається неврівноваженим", - говорить Маттеус.
У листопаді Маттеус припинив роботу в MDC і зайняв посаду в Національному інституті охорони здоров'я в США. Там вона хотіла б продовжити дослідження кавеол та ліпідного обміну. "Є ще багато запитань без відповіді", - каже вона. Що їх особливо цікавить: транспорт жирних кислот всередині клітини та утворення крапель ліпідів.
Науковий контакт:
Лікар. Клавдія Маттей
Вчений-доктор
Національний інститут охорони здоров’я (NIH)
[email protected]
Професор Олівер Даумке
Керівник робочої групи "Структурна біологія мембранно-асоційованих процесів"
Центр молекулярної медицини імені Макса Дельбрюка при Асоціації Гельмгольца (MDC)
[email protected]
Оригінальна публікація:
Матфей, Клавдія та ін. Ал. (2020): «ЕГД2-опосередковане обмеження кавеолярної динаміки регулює споживання клітин жирних кислот», PNAS, DOI: 10.1073/pnas.