В исследовании, опубликованном в журнале Genes & Development, команда под руководством исследователей из отдела биохимии Университета Макгилла сосредоточила внимание на белке, известном как фолликулин, и его роли в регулировании активности жировых клеток. Выключив ген, который производит фолликулин в жировых клетках мышей, исследователи запустили серию биомолекулярных сигналов, которые переключили клетки с хранения жира на его сжигание.
Этот процесс известен как потемнение жировых клеток. Коричневый жир приобретает свой цвет из-за богатых железом митохондрий, обилие которых является признаком того, что клетка находится в перегрузке метаболизма. Основная роль бурого жира — сжигать энергию для производства тепла, которое помогает поддерживать постоянную температуру нашего тела. Белый жир служит тканью для хранения энергии.
Ученые недавно обнаружили новый тип жировой ткани с характеристиками где-то между здоровым коричневым жиром и не очень здоровым белым жиром. Так называемый бежевый жир способен вести себя как бурый жир в ответ на определенные раздражители, такие как воздействие холода. Чем активнее эти клетки, тем меньше вероятность накопления нездоровых жировых отложений, ведущих к ожирению.
С момента открытия бежевого жира задача заключалась в том, чтобы найти способы превратить белые жировые клетки в сжигающие энергию бежевые.
«Превращение белых жировых клеток в бежевые или коричневые жировые клетки является очень желательным эффектом при ожирении, диабете и метаболическом синдроме, поскольку избыточная энергия в организме не сохраняется в жировой ткани, а сжигается в коричневой или бежевой жировой ткани, "сказал профессор Арним Пауза, старший автор исследования.
В сотрудничестве с Винсентом Жигером команда вывели мышей, чтобы получить жировые клетки, которые не производили фолликулин. Затем они кормили нормальных мышей и мышей с дефицитом фолликулина диетой с высоким содержанием жиров и нездоровой пищей в течение 14 недель.
Нормальные мыши быстро набирали вес, тогда как мыши с дефицитом фолликулина оставались стройными и не страдали от таких же повышенных уровней инсулина и триглицеридов. Измеряя уровни потребления кислорода и производства CO2, исследователи обнаружили, что мыши с дефицитом фолликулина сжигали больше жира.
В конце испытания у этих мышей было меньше белых жировых клеток и меньше белой жировой ткани в целом. Дополнительная энергия, которую они производили, также улучшила их переносимость холода.
Этот прорыв основан на существующих знаниях о двух ключевых белках — PGC-1? и ERR? — и их участие в регуляции митохондрий в жировых клетках.
Исследователи во главе с аспирантом Мин Яном и докторантом Этьеном Одет-Уолшем обнаружили, что удаление фолликулина дает ферменту, известному как AMPK, полную свободу действий для активации этих белков, увеличивая количество и скорость работы митохондрий в жировой клетке. Результатом является метаболическое перепрограммирование жировой ткани, превращающее клетки из единиц хранения жира в двигатели сжигания жира.
Выявив путь фолликулина, эта работа потенциально открыла путь для разработки новых лекарств, которые будут стимулировать процесс «потемнения».
«Поскольку этот механизм включает в себя класс белков, на которые могут воздействовать лекарственные препараты, которые легко всасываются в организме, одним из выводов является то, что можно разработать лекарство, стимулирующее активность бежевых / коричневых жировых клеток и, таким образом, помогающее управлять ожирением и другими метаболическими нарушениями. расстройства ", — сказал Жигер.