Як мозок контролює жирову тканину - Звіт про інновації
Професор доктор Олександр Пфайфер - директор Інституту фармакології та токсикології Університетської лікарні Бонна. (с) Фото: Френк Люрвег/Уні Бонн
Міжнародна дослідницька група, очолювана університетами Туріна та Бонна, тепер розшифрувала шлях передачі сигналів: якщо ферменти PI3Kbeta та PI3Kgamma інгібуються, накопичуючі енергію білі жирові клітини перетворюються на енергоємні коричневі жирові клітини.
Загалом, він спалює надокучливі жирові відкладення. Дослідники вважають це цікавою відправною точкою для лікування ожиріння. Зараз вони представляють свої результати у відомому журналі “Science Signaling”.
Скільки енергії ми використовуємо, багато в чому залежить від симпатичної нервової системи, яка стимулює реакцію на стрес. Така структура вегетативної нервової системи активізує багато органів. Якщо симпатична нервова система збуджена, серцева діяльність, кровообіг і метаболізм починають працювати, а споживання енергії збільшується.
Це є важливою відправною точкою для лікування ожиріння: "Якщо ми можемо збільшити споживання енергії, маса тіла автоматично зменшується, зберігаючи однакову кількість їжі", - говорить проф. Олександр Пфайфер з Інституту фармакології та токсикології Університетської лікарні Бонна.
Вже кілька років фармаколог досліджує, як організм може найкраще спалювати зайвий жир самостійно. Початковою точкою професора Пфайфера є перетворення небажаних білих жирових клітин у коричневі: надокучливі «рулетики з беконом», які зберігають занадто багато харчової енергії, складаються з білих жирових клітин. Натомість коричневі жирові клітини перетворюють зайві кілограми в теплову енергію. Отже, коли коричневих жирових клітин більше, стимулюється загальне спалювання жиру в організмі.
Центральний регулятор впливає на апетит та споживання енергії
Група під керівництвом вчених з Турину та Бонна, за участю дослідників з Риму та Падуї, тепер виявила, як симпатична система регулює енергетичний баланс і забезпечує спалювання більше жиру.
Рецептор меланокортину 4 відіграє важливу роль у центральній нервовій системі, яка як центральний регулятор впливає як на апетит, так і на споживання енергії. "Якщо сигнальний ланцюг рецептора меланокортину 4 порушується, і люди, і миші отримують надмірну вагу", - повідомляє професор Пфайфер.
Сигнальний шлях рецептора меланокортину 4 також контролює перетворення білих жирових клітин у коричневі. Наприклад, симпатична нервова система реагує на холодний стрес: якщо організм загрожує охолодженням протягом тривалого періоду, вивільняються гормони стресу.
“У свою чергу, вони запускають ланцюжок сигналів, що забезпечує формування більше коричневих жирових клітин. Ці нагрівальні агрегати, в свою чергу, стабілізують температуру тіла », - каже приклад фармацевт з університетської лікарні Бонна.
Миші втратили десять відсотків жирової маси за кілька днів
Тепер міжнародна дослідницька група змогла показати, що ферменти PI3Kbeta та PI3Kgamma відіграють ключову роль у контролі рецептора меланокортину 4. На мишах вчені замовчували гени цих двох ферментів.
В результаті симпатична нервова система була надмірно активована. Те саме сталося, коли PI3Kbeta та PI3Kgamma були інгібіровані наркотиками. Результатом стало більш високе спалювання жиру, оскільки багато білих жирових клітин перетворилися на енергоємні коричневі. Миші втратили близько десяти відсотків своєї жирової маси протягом десяти днів.
"Ці результати говорять про те, що пригнічення PI3Kbeta і PI3Kgamma може бути цікавою відправною точкою для лікування ожиріння", - підсумовує професор Пфайфер. Поки що, однак, ці результати підтверджені лише на моделях тварин. До використання людиною ще далеко.
Публікація: Комбіноване інгібування PI3Kbeta і PI3Kgamma зменшує жирову масу, посилюючи залежний від альфа-MSH симпатичний потяг, спеціалізований журнал "Science Signaling", DOI: 10.1126/scisignal.2005485