Коричнева жирова тканина, що використовується для лікування ожиріння
Дослідники відкрили новий механізм спалювання калорій у жирових клітинах.
Дослідники відкрили новий механізм спалювання калорій у жирових клітинах
Дослідники Інституту раку Дани-Фарбер у співпраці з вченими з Каліфорнійського університету в Берклі виявили вже існуючий молекулярний шлях, який дозволяє клітинам спалювати калорії та перетворювати їх у тепло, а не зберігати в жирових клітинах. Це, мабуть, дає можливість нового підходу до лікування та профілактики ожиріння, діабету та інших захворювань, пов'язаних з ожирінням, включаючи рак.
Дослідницька група на чолі з Брюсом Шпігельманом, доктором медицини, керівником Центру енергетичного метаболізму та хронічних захворювань Інституту Дани Фарбер та професором клітинної біології та медицини в Гарвардській медичній школі, розшифрувала механізм спалювання енергії в коричневій та бежевій жировій тканині за допомогою моделі миші опублікував це в журналі Cell. Дослідникам вдалося ідентифікувати фермент під назвою PM20D1, який секретується клітинами і викликає сполуки N-ациламінокислот. Ці N-ациламінокислоти відокремлюють спалювання жиру від інших обмінних процесів, необхідних для схуднення. Такі розв'язувачі вже були відомі як синтетичні сполуки, але це перша мала в природі мала молекула з потенціалом роз'єднання.
Значна втрата ваги після восьми днів лікування
Коли вчені вводили N-ациламінокислоти ожирілим мишам, які сиділи на жирній дієті, вони помітили значну втрату ваги після восьми днів лікування. Втрата ваги впливала лише на жирову тканину.
"Ці дані, безумовно, свідчать про те, що або PM20D1, або самі N-ациламінокислоти можуть бути використані терапевтично для лікування ожиріння та пов'язаних із ожирінням захворювань, таких як діабет або пацієнти з жировою печінкою", - сказав Шпігельман.
Коричнева жирова тканина - колір є результатом великої кількості мітохондрій, «електростанцій» клітин - зустрічається у тварин і в невеликих кількостях також у людей, а також у змішаній формі з жовтою жировою тканиною, яку ми описуємо як жирові клітини бежевого кольору. Клітинне дихання відбувається в мітохондріях, тобто перетворення глюкози (що постачається з їжею) в молекулу аденозинтрифосфату (АТФ), яка транспортує хімічну енергію в клітину і, таким чином, підтримує різні її функції.
Коричневі жирові клітини метаболізують глюкозу, не виробляючи АТФ
Особливістю коричневих жирових клітин є той факт, що вони метаболізують глюкозу, не виробляючи АТФ. Цей факт відомий як роз’єднане клітинне дихання. Замість вироблення АТФ, коричневі жирові клітини використовують свою енергію для спалювання калорій в запасі жиру, що призводить до виділення великої кількості тепла. Коричневі жирові клітини спочатку еволюціонували для захисту новонароджених від холодних температур і втрат тепла. Але такі дослідники, як Шпігельман та деякі інші, припускають, що коричневу жирову тканину можна використовувати для лікування ожиріння, а лабораторії та компанії працюють над розробкою способу забезпечення дорослих людей коричневою жировою тканиною, наприклад шляхом ін'єкції.
Ще до дослідницьких зусиль Шпігельмана вважалося, що мітохондріальний білок під назвою UCP1 (роз'єднуючий білок 1) є єдиним джерелом здатності клітин бурого жиру виробляти тепло без будь-яких зусиль. UCP1 зустрічається виключно в жировій тканині коричневого та бежевого кольорів.
Зараз Шпігельман знайшов інший механізм цього процесу - незалежний від UCP1 - за допомогою якого N-ациламінокислоти можуть реалізувати спалювання енергії, наприклад у печінці. Він повторив, що результати втрати ваги у мишей, яким вводили N-ациламінокислоти, були "різкими і вимагають подальшого дослідження в майбутніх дослідженнях".