Древний механизм выживания может способствовать эпидемии ожирения
Новое исследование на мышах предполагает, что механизм, который, вероятно, эволюционировал для предотвращения голода, может способствовать ожирению.
Механизм включает белковый рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE).
Новое открытие показывает, что RAGE действует как тормоз высвобождения жира из жировых клеток.
Исследование, опубликованное в журнале Отчеты по ячейкам описывает эффект удаления RAGE у мышей.
Исследователи из Медицинской школы Нью-Йоркского университета в городе Нью-Йорк вместе с коллегами из других исследовательских центров США накормили две группы мышей диетой с высоким содержанием жиров. Они удалили RAGE из жировых клеток одной группы и заранее оставили нетронутыми другую группу.
После 3 месяцев на диете с высоким содержанием жиров мыши без RAGE в жировых клетках набрали на 75% меньше веса, чем мыши без изменений.
Обе группы мышей ели одинаковое количество пищи и выполняли одинаковую физическую активность.
В другом эксперименте команда трансплантировала свободную от RAGE жировую ткань от модифицированных мышей нормальным мышам и посадила их на диету с высоким содержанием жиров на 3 месяца. Эти мыши также набрали меньше веса, чем немодифицированные мыши.
Исследователи отмечают, что вполне логично, что организм разработал механизм для накопления накопленной энергии на время дефицита питательных веществ. Однако эти эксперименты показывают, что обилие питательных веществ имеет аналогичный эффект.
«Мы [открыли], - говорит старший автор исследования Энн Мари Шмидт, доктор медицинских наук, профессор эндокринологии Медицинской школы Нью-Йоркского университета, - механизм противодействия пропитанию, который стал проклятием во времена изобилия, потому что он рассматривает клеточный стресс, создаваемый перееданием, как подобный стрессу, вызванному голоданием, и тормозит нашу способность сжигать жир ».
Ожирение и энергетический баланс
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), с 1975 года во всем мире наблюдается почти утроение ожирения.
По данным ВОЗ, в 2016 году более 1,9 миллиарда взрослых имели избыточный вес. Из них более 650 миллионов страдали ожирением, что составляет около 13% взрослого населения мира.
Причины ожирения сложны, и ученые не до конца понимают их. По сути, это состояние является результатом дисбаланса между энергией в пище, которую едят люди, и энергией, которую они используют.
За десятилетия, когда ожирение достигло масштабов эпидемии, образ жизни и питания людей претерпел значительные изменения.
Например, во всем мире наблюдается рост потребления высокожирных и высококалорийных продуктов. В то же время люди снизили уровень физической активности, поскольку образ жизни и занятия стали более малоподвижными.
Эти изменения произошли за несколько десятилетий, тогда как системы энергетического баланса человеческого тела являются результатом тысячелетней эволюции.
Первичные системы под давлением эволюции
Профессор Шмидт и ее коллеги предполагают, что под давлением эволюции и в интересах эффективности тела животных адаптировали древние системы как механизмы, позволяющие пережить голод.
Эти первичные системы превращали пищу в энергию для клеток, способствовали восстановлению после травм и генерировали тепло для защиты от холода. Сигнальные молекулы, такие как адреналин, были частью проводки этих древних систем, которая обнаруживает клеточный стресс.
RAGE блокирует сжигание жира для экономии энергии. Механизм выживания работает от голода, холода и травм. Однако тот же механизм реагирует на переедание, потому что это также создает нагрузку на клетки и запускает те же сигналы.
Результаты недавних и предыдущих исследований показали, что конечные продукты гликирования (AGE) запускают RAGE в тканях человека.
AGE образуются, когда глюкоза в крови соединяется с жирами и белками. Люди, которые стареют, страдают диабетом или ожирением, обычно имеют повышенный уровень этих соединений.
Другие молекулы, которые могут вызвать RAGE для блокирования сжигания жира, - это молекулы, которые клетки высвобождают, когда стресс заставляет их умирать и извергать свое содержимое.
Ингибиторы RAGE
В предыдущей работе команда экспериментировала с соединениями, которые могут блокировать активность RAGE и потенциально препятствовать сжиганию жира.
Следующим шагом будет точная настройка блокаторов RAGE и выяснение, могут ли они помочь предотвратить увеличение веса у людей, которые прошли лечение для похудения, такое как бариатрическая хирургия.
Поскольку эволюционные корни RAGE уходят в иммунную систему, исследователи могут предвидеть другие применения блокаторов RAGE. К ним относятся уменьшение сигналов воспаления, таких как те, которые способствуют развитию инсулинорезистентности, которая является предшественником диабета.
«Кроме того, такое лечение может уменьшить общесистемное воспаление, связанное с риском атеросклероза, рака и болезни Альцгеймера».
Проф. Энн Мари Шмидт
