Эксперимент на мышах выявил «переключатель» в клетках, расщепляющий жир для получения тепла

Международная группа исследователей из Германии, Дании, Швеции и Испании обнаружила в организмах мышей «переключатель» для расщепления бурого жира — типа жировой ткани, которая сжигает калории для получения тепла. Похоже, что подобный механизм существует и в бурых жировых клетках человека.

В экспериментах на мышах удаление «выключателя» метаболизма бурого жира заставило их продолжать расщеплять сахар и жир в крови, как будто от этого зависела их основная температура.

Исследователи надеются, что их результаты проложат путь к возобновлению функции бурой жировой ткани и смягчению последствий ожирения, а также метаболических синдромов, связанных с ожирением.

Бурый жир, или бурая жировая ткань, получил свое название, потому что, в отличие от белого жира, который содержит мало митохондрий, его клетки наполнены темными, богатыми железом энергетическими центрами.

Обилие этих «энергетических центров» необходимо потому, что одна из основных задач бурого жира — сжигать сахар и жир в крови для обогрева тела и поддержания его температуры в холодное время года, в отличие от белого жира, который служит в основном для изоляции и защиты.

Исторически ученые считали, что бурый жир присутствует только у мелких млекопитающих и новорожденных, но чуть более десяти лет назад исследователи обнаружили значительные запасы бурого жира, которые активны и функциональны у большинства здоровых мужчин и женщин.

Их процентное содержание ниже, чем у новорожденных, но они все равно помогают согревать тело взрослого человека, когда ему становится холодно. Похоже, они также помогают контролировать уровень сахара и инсулина в крови. У людей с избыточным весом или ожирением бурого жира, как правило, не хватает.

В ходе многолетних исследований на людях и грызунах был обнаружен молекулярный «переключатель», который запускает метаболизм бурого жира. Этот переключатель увеличивает расход энергии и потребление жирных кислот и глюкозы.

По мнению европейской исследовательской группы, неутешительная новость заключается в том, что этот переключатель быстро отключается. Исследователи под руководством Саджада Хани из Кельнского университета (Германия) и Ханде Топель из Университета Южной Дании определили «выключатель» бурого жира, используя технологии для поиска неизвестных белков, связанных с метаболизмом.

У мышей, содержащихся при низких температурах, белок AC3-AT, по-видимому, быстро срабатывает, сообщая метаболизму о необходимости охлаждения. Он не позволяет организму млекопитающих расходовать энергию в высоком темпе слишком долго, даже при хроническом похолодании. С эволюционной точки зрения это вполне логично, но может помешать потенциальным методам лечения метаболизма, которые пытаются манипулировать бурым жиром.

В ходе экспериментов, когда ученые кормили мышей диетой с высоким содержанием жиров в течение 15 недель, животные, у которых отсутствовал белок AC3-AT, накапливали меньше жира в организме и были метаболически здоровее контрольной группы.

«Когда мы исследовали мышей, у которых генетически отсутствовал AC3-AT, мы обнаружили, что они были защищены от ожирения, отчасти потому что их организм просто лучше сжигал калории и был способен увеличить скорость метаболизма за счет активации бурого жира», — объясняет Топель. Он и его коллеги обнаружили, что экспрессия этого белка присутствует и в клетках человека.

«Мы считаем, что поиск путей блокирования AC3-AT может стать перспективной стратегией безопасной активации бурого жира и решения проблемы ожирения и связанных с ним проблем со здоровьем», — добавил Топель.

Бурый жир был первоначально обнаружен у мелких млекопитающих, но его наличие и роль в организме человека до сих пор остается загадкой. По словам ученых, нынешнее исследование представляет собой новую захватывающую зацепку.

Ранее исследователи из Колумбийского университета создали гибридных мышей с наполовину крысиным, наполовину мышиным мозгом, который позволяет им чувствовать запахи, как это делают крысы. Данный прорыв демонстрирует способность мозга интегрировать чужеродные клетки и может улучшить человеческое понимание и способность лечить заболевания мозга человека.