Как бурый жир может привести к лучшим лекарствам для похудения
Наше тело хранит два типа жира: коричневый, который сжигает калории для выработки тепла, и белый, который обычно выступает в качестве запаса энергии в организме. Избыточный вес возникает из-за того, что в организме накапливается слишком много жира. Можем ли мы взглянуть на молекулярную структуру бурого жира, чтобы найти лучшие лекарства от ожирения?
По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), более трети взрослого населения США страдают ожирением.
Это нарушение обмена веществ и главный фактор риска целого ряда заболеваний, от диабета до рака.
В отчете за 2017 год указано, что мы находимся в разгаре пандемии ожирения, показатели которой растут во всем мире, а США занимают первое место в этой тревожной тенденции.
По этим причинам ученые постоянно ищут стратегии здорового образа жизни, которые помогут людям поддерживать желаемый вес. В то же время исследователи продолжают изучать биологические механизмы потери и набора веса, пытаясь разработать более эффективные лекарства для лечения ожирения.
Исследователи из Института биологических исследований Солка в Ла-Хойя, штат Калифорния, в настоящее время изучают коричневую жировую ткань или бурый жир, чтобы найти более эффективные способы борьбы с ожирением.
Старший исследователь Рональд Эванс и его коллеги пытаются понять, что именно придает коричневой ткани ее особые характеристики. Ученые утверждают, что это понимание может помочь им разработать эффективные лекарства, которые будут действовать на избыток белой жировой ткани.
Результаты их исследования опубликованы в журнале. Отчеты по ячейкам.
Один ген может держать ключ
В частности, ученые хотели узнать больше о термогенных характеристиках бурого жира, то есть о том, как он реагирует на температуру окружающей среды и метаболические факторы, выделяя тепло.
Предыдущие исследования уже показали, что некоторые типы коричневой жировой ткани «активировались», превращая калории в тепло, когда тело подвергалось воздействию более низких температур окружающей среды.
«Нас интересовало, что поддерживает бурый жир, даже когда мы не находимся постоянно на холоде», - объясняет автор первого исследования Марьям Ахмадиан.
Исследователи работали с мышами, подробно рассматривая ген, который очень активен в коричневых жировых клетках: гамма-рецептор, связанный с эстрогеном.
Они обнаружили, что этот ген всегда экспрессируется в коричневых жировых клетках, независимо от того, подвергается ли тело воздействию низких температур окружающей среды. В то же время они обнаружили, что этот ген никогда не экспрессируется в белых жировых клетках.
При изучении мышей, у которых гамма-ген рецептора эстрогена был отключен, так что он не мог экспрессироваться в коричневых жировых клетках, Эванс и его команда отметили, что коричневая жировая ткань стала напоминать белую жировую ткань по своей молекулярной структуре и механизмам.
В своей статье исследователи называют этот эффект «отбеливанием коричневой жировой ткани».
Результаты могут привести к лучшему лечению
Другой результат, связанный с «отбеливанием» бурого жира у этих генетически модифицированных мышей, заключался в том, что ни одна из них не могла выдерживать низкие температуры, тогда как около 80 процентов нормальных мышей могут приспособиться к таким изменениям окружающей среды.
В то же время, когда дело дошло до метаболизма животных - или того, сколько они прибавили в весе - Эванс и команда не обнаружили каких-либо существенных различий между обычными мышами и их генетически модифицированными аналогами.
В совокупности эти результаты показывают, что экспрессия гена гамма-рецептора, связанного с эстрогеном, позволяет коричневому жиру оставаться «коричневым» и адекватно реагировать на низкие температуры.
«Это не только продвигает наше понимание того, как организм реагирует на холод, но и может привести к новым способам контроля количества бурого жира в организме, который связан с ожирением, диабетом и жировой болезнью печени».
Рональд Эванс
Другой аспект экспериментов исследователей связан с тем фактом, что ген гамма-рецептора, связанный с эстрогеном, кодирует белок, который получает доступ к ядрам клеток и влияет на экспрессию других генов.
Дополнительные эксперименты показали, что гамма-рецептор, связанный с эстрогеном, нацелен на ряд генов, таких как Ucp1, Coxa1 и Pparα, которые были связаны с механизмами бурого жира и ожирением, но никогда раньше с этим белком.
Команда пишет, что дальнейшие исследования должны изучить, какие эффекты может иметь активация гена гамма-рецептора, связанного с эстрогеном, в белых жировых клетках. Они надеются, что этот шаг может заставить белые жировые клетки вести себя так же, как коричневые жировые клетки, что сделает это жизнеспособной стратегией для лечения ожирения и диабета.
Более того, они указывают на то, что важно убедиться, что гамма-рецептор, связанный с эстрогеном, играет в коричневой жировой ткани человека ту же роль, что и у мышей.
