Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • mmif-2019
  • Vitacoin

Как научить жировые клетки сжигать калории?

Новая мишень для лечения ожирения найдена в жировых клетках

LifeSciencesToday по материалам UCSF: Teaching Fat Cells to Burn Calories

В борьбе с ожирением собственные жировые клетки человека могут, на первый взгляд, казаться маловероятным союзником. Однако ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (University of California, San Francisco, UCSF) считают, что клетки белого жира можно перепрограммировать на сжигание калорий, превратив их в клетки бурого жира. Изучая, как одно из известных лекарств, назначаемых при диабете 2 типа, работает на мышах, исследователи установили, что белок PRDM16, найденный как у людей, так и мышей, может работать в качестве «выключателя», превращающего запасающие калории клетки белого жира в сжигающие калории клетки бурого жира.

Это открытие делает белок PRDM16 возможной мишенью будущих препаратов для лечения ожирения. Химические соединения, стимулирующие его активность, могут помочь организму быстрее сжигать калории. Такие соединения представляют собой совершенно иной подход к снижению веса, так как существующие в настоящее время препараты либо ограничивают усвоение калорий, например, блокируя поглощение жира в кишечнике, либо подавляют аппетит.

«Если рассматривать проблему с точки зрения энергетического баланса, то другим способом борьбы с ожирением является расходование энергии», – объясняет руководитель исследования Шинго Кадзимура (Shingo Kajimura), PhD.

По мнению ученых, бурый жир эволюционно развился у ранних млекопитающих в качестве защиты от холода. Он помогает животным поддерживать постоянную температуру тела и успешно выживать в сложных и даже экстремальных экологических условиях. Не все высшие организмы обладают такой способностью.

Многие из них, например, ящерицы, относятся к холоднокровным, или пойкилотермным. Они поддерживают температуру тела только за счет внешних факторов – греются на солнце в определенные дневные часы и сбиваются вместе в теплых, защищенных местах в ночное время. Это, естественно, ограничивает область их распространения и объясняет, почему ящерицы, так широко представленные в тропическом климате, гораздо реже встречаются в холодных климатических зонах.

В противоположность ящерицам теплокровные, или гомойотермные, млекопитающие сами вырабатывают тепло, используя для этого различные механизмы: мышечную дрожь, регуляцию просвета кровеносных сосудов и др. Этому же способствует и бурый жир, сжигающий жирные кислоты, что согревает протекающую рядом кровь и, следовательно, весь организм.

Ученые долго были убеждены, что новые клетки бурого жира образуется только у младенцев. Но теперь твердо установлено, что этот процесс идет на протяжении всей жизни человека. Кроме того, как недавно доказали врачи, количество бурого жира в организме обратно пропорционально вероятности ожирения – чем больше у человека бурого жира, тем меньше склонность к ожирению.


Сжигающие энергию клетки бурого жира.
Зеленые точки – жировые капли, красные точки – митохондрии, синие сферы – ядра клеток.

Бурая жировая ткань рассеивает энергию, вырабатывая тепло, и защищает организм от холода и ожирения. Лиганды PPAR-gamma преобразуют клетки белого жира в клетки бурого, но основные механизмы этой трансформации оставались неясными. Ученые из UCSF показали на клеточных культурах и животной модели, что для включения генетической программы трансформации в клетки бурого жира, преимущественно в адипоцитах подкожной жировой клетчатки, лигандам PPARγ необходим полный агонизм с белком PRDM16 – фактором, контролирующим развитие классического бурого жира. Снижение количества PRDM16 подавляет эффект агониста PPAR-gamma росиглитазона на индуцированную генетическую программу образования бурого жира. С другой стороны, PRDM16 и розиглитазон синергически активируют эту генетическую программу in vivo. Эта синергия тесно связана с повышенным накоплением белка PRDM16, в значительной мере благодаря увеличению периода его полураспада в обработанных агонистом клетках. Идентификация стабилизирующих белок PRDM16 соединений может привести к разработке препаратов для лечения ожирения и  диабета.

Возможность использования бурого жира для снижения веса стала серьезно рассматриваться после получения клинических данных о том, что некоторые лекарственные препараты могут изменять его количество в организме человека. В частности, было показано, что увеличению количества бурого жира способствует известный класс препаратов, назначаемых пациентам с диабетом – лиганды PPAR-гамма, или тиазолидиндионы. Но молекулярный механизм, вызывающий такой эффект, оставался неизвестным.

Его удалось расшифровать доктору Кадзимура и его коллегам из UCSF. В своем исследовании, опубликованном в журнале Cell Metabolism (PPARgamma agonists Induce a White-to-Brown Fat Conversion through Stabilization of PRDM16 Protein), они показали, что тиазолидиндионы взаимодействуют с открытым ими белком PRDM16, делая его более стабильным, что приводит к его накоплению в клетках. Фактически, это взаимодействие включает генетическую программу преобразования клеток белого жира в клетки бурого – по крайней мере, у мышей.

Можно ли достичь таких же результатов в организме человека и, если да, то каким образом?

По словам доктора Кадзимура, вопрос состоит уже не в том, как получить бурый жир – он стал более конкретным: можем ли мы добиться стабилизации этого белка?

Препараты группы тиазолидиндионов имеют серьезные побочные эффекты, к числу которых относятся сердечная и, возможно, печеночная недостаточность, увеличение веса и др. Поэтому перед учеными стоит задача создать препарат, специфически стабилизирующий белок PRDM16 и не имеющий серьезных побочных эффектов.

Хотя новые лекарственные препараты, мишенью которых будет являться белок PRDM16, возможно, появятся лишь через много лет, знание этой мишени может ускорить их разработку, считает доктор Кадзимура.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
11.03.2012

Читать статьи по темам:

биомолекулы похудение Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Клетки стареют из-за белков-долгожителей

Чрезвычайно долгоживущие белки в составе ядерных пор работают всю жизнь организма без замены. Нарушения их структуры делают мембрану ядра клетки проницаемой для токсинов, и нормальная работа клетки нарушается.

читать

Низкокалорийная диета, продление жизни и АМФ-зависимая киназа

Кроме известных ранее механизмов, эффект продления жизни при низкокалорийной диете обусловлен также активацией АМФ-зависимой киназы – фермента, способствующего нормальному завершению деления клетки.

читать

Продление жизни без низкокалорийной диеты

Старение можно замедлить без ограничения потребления калорий. Ключевым моментом замедления процесса старения является поддержание активности фермента Tsa 1 в клетках.

читать

Микробы стареют, микробы жиреют…

Считавшиеся бессмертными бактерии тоже стареют. Происходит это за счет асимметричного деления, при котором одной из дочерних клеток достаются практически все накопившиеся за жизнь материнской клетки не-генетические повреждения.

читать

Всё более синтетическая биология

Международная группа ученых, развивающих молодую область наук о жизни – ксенобиологию, достигла успеха в создании бактерии, в ДНК которой тимин заменен 5-хлорурацилом, токсичным для других организмов.

читать