Гормон серця допомагає боротися з холодом Інсерм - від науки до здоров’я
У Тулузі команда Інсерма щойно виявила механізм, який бере участь у стійкості до холоду ссавців. Стимулюючи витрати енергії на вироблення тепла, це може стати терапевтичним шляхом для боротьби з ожирінням та певними порушеннями обміну речовин.
Для багатьох вчених було вирішено питання про "безгелевий термогенез" - тобто про те, що організм виробляє тепло, незалежно від мимовільних скорочень, призначених для зігрівання тіла: багато досліджень показали, що центральний механізм, який залежить від сприйняття мозку холод, стимульовані симпатичні волокна вегетативної нервової системи та вироблення нейромедіаторів (катехоламінів) для активації термогенезу в жировій тканині. Останнє фактично передбачає деградацію ліпідів, що зберігаються в адипоцитах. Однак цей центральний механізм не пояснив усе виробництво тепла. Однак Седрик Моро * та його команда з Інституту метаболічних та серцево-судинних захворювань у Тулузі знали, що серцевий гормон, який бере участь у регуляції артеріального тиску, ANP (для передсердного натрійуретичного пептиду), також має здатність розщеплювати ліпіди. Крім того, команда хотіла перевірити, чи може цей гормон також відігравати роль у термогенезі.
Для цього дослідники розробили модель мишей, які були генетично модифіковані, щоб бути позбавленими PNA. Вони піддавали цим тваринам та контрольним мишам температуру 4 ° C протягом декількох годин, потім вимірювали різні параметри, що відображають термогенез в їхньому організмі, зокрема температуру тіла або активність клітин їх жирової тканини, зокрема, коричневих адипоцитів які є основними виробниками тепла (див. вставку).
Непереносимість холоду за відсутності АНП
Ці аналізи підтвердили їх гіпотези: PNA необхідна для виробництва тепла. У мишей, у яких цього немає, під впливом холоду розвивається переохолодження. Ця непереносимість низьких температур супроводжувалася зменшенням вдвічі активності клітин їх коричневої жирової тканини. Ліполіз також був зменшений у білій жировій тканині, тому концентрація циркулюючих тригліцеридів була низькою. Подібним чином рівень глюкози в крові був нижчим у мишей без PNA через зменшення вивільнення з печінки. Але тригліцериди та глюкоза служать субстратом для коричневих адипоцитів для виробництва тепла.
Різні типи адипоцитів: білий, коричневий і бежевий
Жирова тканина містить три типи клітин: коричневі, білі та бежеві адипоцити. Кожен має різні властивості.
Коричневі адипоцити, дуже присутні у новонароджених, є справжніми маленькими тепловими рослинами, які споживають багато енергії, ліпідів, а також цукру, щоб нагріти тіло. Їх присутність з часом зменшується, і вчені довгий час вважали, що вони відсутні у дорослих. Насправді нескінченно мала кількість зберігається протягом усього життя, що в кінцевому рахунку становить від 0,5 до 1% жирових клітин. Дослідників цікавлять способи стимулювання їх у боротьбі з ожирінням та метаболічними захворюваннями.
Біла жирова тканина, яка переважно у дорослих, більше використовується для зберігання ліпідів, ніж для їх усунення. Але він забезпечує субстрат для коричневих адипоцитів, коли це необхідно.
Бежева жирова тканина є предметом питань. Під впливом холоду через кілька годин спостерігається побуріння білої жирової тканини, що, здається, відповідає перетворенню білих адипоцитів у бежеві адипоцити, здатні спалювати жирні кислоти та глюкозу, виробляючи тепло, як коричневі адипоцити. Згідно з іншою гіпотезою, вплив холоду призводить до вербування бежевих «сплячих» родоначальників, які розмножуються та диференціюються в середині білих адипоцитів.
Потім дослідники перевірили ці спостереження на людях, піддавши молодих здорових добровольців 16 ° С. Вони виявили в останньому збільшення швидкості циркуляції АНП у відповідь на холод. На другому етапі дослідники використали зразки жирової тканини, відібрані у чотирьох з цих добровольців, для підтвердження in vitro збільшення активності коричневих адипоцитів та ліполізу в білих адипоцитах після впливу АНП., А також для опису деяких задіяні молекулярні механізми.
"Коли холодно, наші судини шкіри стискаються, щоб обмежити втрати тепла. Потім кров перенаправляється у великі судини, що сприяє підвищенню тиску в серці. Потім випускається АНП, і цей тиск знижується за рахунок стимулювання діурезу (сеча Але це ще не все: ми щойно продемонстрували, що він активує термогенез паралельно, сприяючи підтримці температури тіла, пояснює Седрік Моро. Ми дуже зацікавлені в тому, щоб ПНА направляла жирові клітини. Стимулюючи термогенез, особливо в коричневих адипоцитах, збільшує витрати енергії та покращує контроль ожиріння та метаболічних розладів, таких як дисліпідемія та діабет ".
Тому для його команди, яка працює над цими захворюваннями вже кілька років, АНП представляє нову терапевтичну перспективу. "Ми будемо прогресувати в цьому напрямку, намагаючись знайти стабільні аналоги цього гормону, який швидко руйнується в організмі. Також необхідно буде перевірити безпеку його введення, оскільки АНП діє на серцево-судинну систему, нирки, печінку і, отже, може мати небажані ефекти. Однак аналог АНП вже дозволений в Азії при серцевій недостатності: такий підхід, таким чином, здається реалістичним ", підсумовує дослідник.
Примітка:
* Внутрішнє відділення 1048/Тулуза III-Університет Поля Сабатьє, Дослідницька лабораторія ожиріння, Інститут метаболічних та серцево-судинних захворювань, Тулуза