Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin
  • БиоМолТекст17

Переключатели работы белого и бурого жира

«Дилемму голодания» проследили до эндомембран

Денис Стригун, Naked Science

Специалисты из Университета Кембриджа и Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна описали механизм расщепления бурой жировой ткани, опосредованный активностью орексигенных (стимулирующих аппетит) нейронов.

Энергетический баланс в организме млекопитающих зависит от координации процессов расходования и получения энергии. На молекулярном уровне ее опосредует разложение межлопаточной бурой жировой ткани (interscapular brown adipose tissue, iBAT): эпизодический избыток пищи приводит к нагреванию ее адипоцитов и повышенным энергетическим тратам, ограничивая рост массы тела. Голод, напротив, сопровождается замедленной потерей веса – этот эффект часто наблюдается на фоне диет для похудения. Известно, что контроль за насыщением выполняют орексигенные нейроны гипоталамуса, экспрессирующие нейропептид Y (NPY) и агутиевый нейропептид (AGRP) – так, стимуляция последнего провоцирует переедание. Однако нейронный механизм такой регуляции изучен недостаточно.

Чтобы выяснить, как орексигенные нейроны связаны с бурой жировой тканью, авторы новой работы, опубликованной в журнале eLife, провели серию экспериментов на мышах. В отсутствие пищи животным вводили вектор на основе аденоассоциированного вируса (плазмиду) с флуоресцентным белком и рецептором hM3dq, после чего делали инъекцию клозапин-N-оксида (CNO). Под воздействием последнего рецептор связывался с AGRP-нейронами, что приводило к деполяризации их мембраны. Одновременно, с помощью телеметрического датчика, имплантированного в межлопаточную область, ученые следили за температурой в бурой жировой ткани. Наблюдения показали, что в течение часа после такой стимуляции мыши потребляли в среднем вдвое больше пищи по сравнению с контрольными особями.

AGRP-neurons.jpg

Объем потребляемой пищи после введения нейтрального раствора и CNO (слева), динамика температуры адипоцитов бурой жировой ткани после инъекции спинномозговой жидкости (aCSF) и грелина (из статьи в eLife).

В соответствии с гипотезой, активация AGRP-нейронов снижала температуру в жировой ткани, а также, несмотря на физическую активность, расход энергии. Схожий эффект вызвало прямое введение в гипоталамус грелина – нейропептида, который стимулирует AGRP естественным образом. Для определения роли разных молекул в расщеплении iBAT при стимуляции AGRP, исследователи обрабатывали мышей метирозином – ингибитором тирозингидроксилазы (прекурсора катехоламинов): рост уровня адреналина и норандреналина ускоряет липолиз жиров. Согласно анализу, после инъекции CNO жировые клетки подопытных мышей хуже связывались с норадреналином. Однако самостоятельно это не объясняло действие нейронов, и авторы изучили «нисходящие» пути адренорецепторов iBAT.

Последующий анализ показал, что стимуляция AGRP-нейронов сопровождается ростом активности АМФ-активируемой протеинкиназы (AMPK). Этот фермент регулирует энергетический баланс клеток: при его активации, например во время физических нагрузок, клетка переходит в режим энергосбережения. В результате дефицит энергии, стимулируя внутриклеточный комплекс mTORC1 в орексигенных нейронах, вызывает резкое снижение температуры бурой жировой ткани и, как следствие, замедляет ее расщепление и снижение массы тела. Таким образом, полученные данные проясняют роль AGRP-нейронов в поддержании энергетического баланса. Фактически эти клетки выполняют функцию «переключателя» механизмов расходования и запасания бурого жира в зависимости от условий внешней среды.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 25.05.2017


Читать статьи по темам:

метаболизм нейроны ожирение рецепторы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Регулировщик аппетита – рецептор меланокортина-4

Американские биологи нашли в мозге группу нейронов, которая кодирует сигналы голода и сытости, и выяснили, как ее можно переконфигурировать, чтобы лишить мышь или человека чувства голода.

читать

Еще одна причина ожирения

Отсутствие или недостаточное количество так называемых AgRP-нейронов в центре метаболизма в мозге мышей вызывает ожирение в тех случаях, когда их диета чрезмерно насыщена сахаром и другими углеводами.

читать

Мышцы внутренней секреции

Физическая активность благотворно влияет на сердце, почки, мозг и печень разных животных. Данные эпидемиологических исследований подтверждают, что и людям она продлевает здоровье и жизнь.

читать

На пути к таблетке для «физкультуры на диване»

Международной группе ученых с помощью агониста PPARδ-рецепторов удалось проследить молекулярный механизм искусственного повышения физической выносливости.

читать

Что за болезнь: сахарный диабет

По статистике Всемирной организации здравоохранения, от сахарного диабета умирает 1,5 млн человек в год – это больше, чем от вируса иммунодефицита человека.

читать

Голые землекопы могут дышать как растения

Маленькие колониальные грызуны обладают множеством необычных способностей. Очередной из них оказался уникальный для животных способ дыхания.

читать