Нові препарати від ожиріння та діабету
Здається, фермент PKD1 відіграє центральну роль у метаболізмі ліпідів. Вчені з Центру Рудольфа Вірхова з Університету Вюрцбурга тепер показали це в новому дослідженні.
Жирові клітини, які були оброблені інгібітором ПКД під час їх диференціації (права фігура), зберігають значно менше крапель жиру (червоні), ніж необроблені клітини (ліва фігура). | Мона Леффлер, Центр Рудольфа Вірхова при Вюрцбурзькому університеті
Миші, яким бракувало ферменту, залишалися худими навіть на висококалорійній дієті. PKD1, схоже, має подібний ефект у людей. Тому результати можуть вказати шлях до нових препаратів для ожиріння та діабету. Якщо ми споживаємо багато енергії з їжею, не потребуючи її безпосередньо, наш організм зберігає її в гірші часи. За це відповідає біла жирова тканина. Тут відбувається ліпогенез: утворюється запасний жир, який потім зберігається в клітинах у вигляді дрібних крапельок.
Коричнева жирова тканина з огляду
Однак існують також жирові клітини, які поводяться абсолютно по-різному: замість того, щоб перетворити високоенергетичні сполуки в жир, вони просто їх «спалюють». Це створює тепло і гарантує, що тіло може підтримувати температуру 37 градусів. На відміну від своїх білих побратимів, вони мають бежевий або коричневий колір. Ще кілька років тому вважалося, що лише немовлята мають власну систему обігріву цього тіла. "Зараз відомо, що це неправда", - пояснює Мона Леффлер з Центру експериментальної біомедицини Рудольфа Вірхова при Вюрцбурзькому університеті. "За певних умов біла жирова тканина у дорослих може навіть перейти в бежеву форму - наприклад, у разі повторних та тривалих холодних подразників".
PKD1 впливає на жирову тканину
Однак лише частково відомо, які механізми за це відповідають. Леффлер, які є частиною Dr. Гжегож Сумара, який робить докторську ступінь, представив нове дослідження разом із колегами. Відповідно до цього фермент під назвою PKD1 (протеїнкіназа D1) відіграє ключову роль у перетворенні білої в бежеву жирову тканину.
Оскільки коричнева жирова тканина була виявлена у дорослих, це було в центрі досліджень профілактики. Однак не було методу, щоб виміряти його тепловиділення неінвазивно. Зараз команді вдалося зробити діяльність коричневої жирової тканини видимою без введення речовин.
PKD1 - це так звана кіназа - фермент, який певним чином хімічно модифікує інші ферменти, активуючи або інгібуючи їх. "Ми вимкнули PKD1 у мишей, а потім поставили їх на дуже енергетичну дієту на півроку", - пояснює Леффлер. «Хоча тварини їли стільки ж, скільки недолікованих особ, вони навряд чи набирали ваги». Зазвичай у мишей також розвивається така інсулінорезистентність з часом за допомогою висококалорійної дієти - попередньої стадії діабету. Цей ефект не спостерігався у цих мишей. Вони також не мали інших побічних ефектів для здоров’я, таких як утворення жирової печінки. У той же час тварини демонстрували значно збільшені енергетичні витрати. «Нагрівальні клітини» містять велику кількість мітохондрій. У бежевій жировій тканині мітохондрії працюють без діла - вони лише виробляють тепло.
За своїм метаболізмом бежеві жирові клітини принципово відрізняються від своїх білих клітин. Тож не дивно, що в них також діють абсолютно різні гени. "Наші миші без PKD1 показали характер генної активності в жировій тканині, який насправді можна було очікувати в бежевих жирових клітинах", - підкреслює Мона Леффлер.
PDK1 покращує чутливість до інсуліну
Люди також виробляють фермент PKD1 у своїй жировій тканині. Згідно з первинними дослідженнями, він, схоже, має там подібний ефект, як у мишей. На це вказує, наприклад, аналіз зразків крові, який вчені брали у досліджуваних: чим вища концентрація ПКД1 у досліджуваних, тим сильніші ознаки інсулінорезистентності вони виявляли. Культурні клітини з людськими жировими клітинами також реагували на пригнічення ферменту так само, як і на мишах: вони в значній мірі зупинили своє вироблення жиру та збільшили свої енергетичні витрати. Ці результати можуть сприяти кращій стратегії управління ожирінням та пов'язаними з ним ускладненнями. (idw, червоний)