Жир на животі виробляє речовини, що сприяють розвитку інсулінорезистентності та запалення
Щорічно в результаті надмірної ваги та ожиріння помирає понад 2,8 мільйона людей. Ожиріння та пов'язаний з цим метаболічний синдром 3 збільшують ризик діабету 2 типу, деяких видів раку та серцево-судинних захворювань. Це підтверджують наукові знахідки останніх років. Причиною вторинних захворювань є хронічні запальні реакції. Однак молекулярні механізми, які призводять до цих запальних процесів, пов’язаних із надлишковою вагою, все ще в значній мірі невідомі. Саме тут працює робота міжнародної групи вчених на чолі з П.Д. Наталія Рудович (Spital Bülach; Charité Universitätsmedizin Berlin), проф. Margriet Ouwens (Німецький центр діабету в Дюссельдорфі) та PD Dr. Ольга Півоварова з Німецького інституту харчування людини Потсдам-Рехбрюке (DIfE).
Вперше дослідники змогли показати, як молекула білка сигнального шляху безкрилого типу (WISP1) має прямий негативний вплив на дію інсуліну в м’язових клітинах і в печінці і, таким чином, призводить до нечутливості до інсуліну. Ще в 2015 році група під керівництвом лікаря Рудовича та біолога Пивоварової визначила WISP1 як ще один можливий зв'язок між ожирінням та хронічними запальними реакціями 4. До цього часу WISP1 був пов'язаний з регуляцією росту кісток, розвитком деяких видів раку та легеневим фіброзом.
Сучасне дослідження показує, що WISP1 скасовує індуковане інсуліном інгібування вироблення глюкози (глюконеогезис 5) у клітинах печінки миші та збільшення утворення глікогену (синтез глікогену 6) у м’язових клітинах людини. Кількість синтезу білка WISP1 корелює з концентрацією цукру в крові в тесті на навантаження на глюкозу (OGTT), а також з рівнем циркуляції гемоксигенази-1 (HO-1), ферменту, який сприяє хронічному запаленню, особливо у людей із ожирінням 7. "Ми підозрюємо, що збільшення виробництва WISP1 з жиру на животі може бути однією з причин, чому у людей із зайвою вагою часто порушується метаболізм глюкози", - говорить перший автор Тіна Хербельт з Німецького центру діабету в Дюссельдорфі, партнер DZD.
«Можливою причиною збільшення виробництва і вивільнення WISP1 з черевних клітин жиру може бути погане надходження кисню (гіпоксія) до тканин. Це може призвести до хронічних запальних реакцій », - пояснює Пивоварова з DIfE.
Нові результати відкривають альтернативні підходи до лікування захворювань, спричинених ожирінням. "Наприклад, можна мислити ліки, які спеціально запобігають впливу WISP1 на м'язи та клітини печінки і, таким чином, призводять до кращого ефекту інсуліну в цих тканинах", - пояснює Рудович, головний діабетолог та ендокринолог лікарні Бюлах. Однак лікар продовжує, що від фундаментальних досліджень 8 до готового терапевтичного засобу ще довгий шлях. Тим не менше, нові висновки вже допомогли б нам краще зрозуміти зв'язок між ожирінням, імунною системою та метаболічними захворюваннями.
Довідкова інформація:
1 Новий адипокін WISP1 асоціюється з інсулінорезистентністю та погіршує дію інсуліну в міотрубках та гепатоцитах. Hörbelt, T., Tacke, C., Markova, M. et al. Діабетологія (2018). https://doi.org/10.1007/s00125-018-4636-9
2 Звіт ВООЗ за 2017 рік
3 Метаболічний синдром - це поєднання ожиріння, високого кров’яного тиску, інсулінорезистентності клітин організму та порушеного ліпідного обміну.
4 WISP1 - це новий адипокін, пов’язаний із запаленням при ожирінні. Мураховщи V, Півоварова O, Ілкавець I, Дмитрієва RM, Docks S, Keyhani-Nejad F, Gögebakan Ö, Osterhoff M, Kemper M, Hornemann S, Markova M, Klöting N, Stockmann M, Weickert MO, Lamounier-Zepter V, Neuhaus P, Konradi A, Dooley S, von Loeffelholz C, Blüher M, Pfeiffer AF, Rudovich N. Diabetes Mar 2015, 64 (3) 856-866; DOI: 10.2337/db14-0444
5 Глюконеогенез є метаболічним шляхом для синтезу глюкози з невуглеводів і використовується для підтримки постійного рівня цукру в крові навіть у період голодування.
6 Синтез глікогену використовується організмом для синтезу глікогену з глюкози.
7 Jais, A. et al.: Гемоксигеназа-1 зумовлює метазапалення та резистентність до інсуліну у мишей та людини. Cell 2014, 158 (1), 25-40. http://doi.org/10.1016/j.cell.2014.04.043
8 Опубліковані дані є частиною дослідження "Розкриття ролі WISP1 щодо метаболічної та клітинної пластичності білої жирової тканини" (Наталія Рудович та Маргрієт Овенс), що фінансується Європейським фондом з вивчення діабету (EFSD), а також дослідження Німецького діабету -Проект, що фінансується Центром Дюссельдорфа «WISP1 - нова мета для регулювання метаболізму глюкози» (Наталія Рудович та Маргрієт Овенс)