Той факт, що стрес призводить до збільшення ваги, може бути відомий багатьом, але нові дослідження показують, чому і як це відбувається.
Дослідники на чолі з Мері Теруель, доцентом хімії та системної біології Медичної школи Стенфордського університету в Каліфорнії, були здивовані природним і звичним процесом, завдяки якому наші тіла виробляють клітини. Жири.
В організмі людини так звані клітини-попередники або попередники, тобто проміжний стан між недиференційованою стовбуровою клітиною і повністю диференційованою, перетворюються на жирові клітини, що призводить до збільшення ваги.
Здорова людина не перетворює більше 1 відсотка своїх клітин-попередників у жирові клітини, і це робиться, коли їх ініціюють гормони, звані глюкокортикоїдами.
Глюкокортикоїди - це природні стероїдні гормони, що виробляються організмом людини для зняття запалення. Як пояснюють у своїй статті Теруель та його колеги, рівень глюкокортикоїдів у людини природно піднімається і падає протягом дня, цикл регулюється циркадними ритмами.
Але ці гормони можуть також посилюватися зовнішніми подразниками, такими як короткочасний або тривалий стрес. Однак головний дослідник нового дослідження знайшов цю динаміку інтригуючою.
"Чому ми не тонемо в жирі щоразу, коли рівень глюкокортикоїдів піднімається вранці через нормальний циркадний ритм або коли рівень глюкокортикоїдів піднімається, коли ми робимо фізичні вправи або переходимо з теплої будівлі в холодну?" - запитала себе Теруель.
"І чому це втрачає нормальний ритм секреції глюкокортикоїдів, як в умовах хронічного стресу, відставання струменя та порушень сну у працівників зміни, настільки тісно пов'язаних із ожирінням?"
Такі питання змусили Теруеля та його колег розпочати нове розслідування.
Як глюкокортикоїди впливають на жирові клітини?
Щоб знайти відповіді, вчені провели різні експерименти. По-перше, команда купала жирові клітини-попередники у коктейлі з глюкокортикоїдів у "ритмічних імпульсах" протягом 4 днів.
Вони підрахували, скільки клітин-попередників перетворилися на жирові клітини, і виявили, що 48-годинний пульс гормонів змушував більшість клітин перетворюватися на жирові клітини, тоді як коротші імпульси забезпечували мінімальну диференціацію клітин.
Теруель та його колеги хотіли копати глибше, тому вони розширили молекулярні механізми, за допомогою яких клітини-попередники можуть "розказати", коли вони перетворюються на жирові клітини. Вчені були зацікавлені тим, що змушує клітини-попередники ігнорувати короткі імпульси, але реагувати на більш тривалі.
Щоб розгадати таємницю, вони використовували візуалізацію окремих клітин для відстеження активності білка, який, як відомо, корелює з диференціацією та зрілістю жирової клітини: PPAR-гама (PPARG).
Відстеження цього білка в тисячах клітин протягом кількох днів та використання комп’ютерного моделювання показало, що існує два типи зворотного зв’язку, які допомагають клітинам-попередникам обійти нормальний циркадний цикл глюкокортикоїдів та фільтрувати лише тривалі гормональні імпульси.
Зокрема, автори пишуть, "ця циркадна фільтрація вимагає швидкого та повільного позитивного зворотного зв'язку для PPARG". Спираючись на свої попередні дослідження, вчені також виявили інші білки, які опосередковують 34-годинний цикл зворотного зв'язку, що дозволяє PPARG продовжувати накопичуватись, що призводить до збільшення кількості жирових клітин.
"Тепер ми знаємо циркадний код, який керує перемикачем, і ми визначили ключові молекули, які беруть участь", - говорить Теруель.
Нарешті, вченим довелося перевірити, чи працює цей нещодавно визначений циркадний код однаково у ссавців. Потім протягом 21 дня вони підвищували рівень глюкокортикоїдів у групі мишей і порівнювали їх вагу з контрольною групою гризунів.
Експеримент показав, що стимульовані глюкокортикоїдами миші набирали вдвічі більше ваги, ніж контрольна група мишей. Це, на думку вчених, було пов’язано не тільки з виробленням нових жирових клітин, але й із зростанням наявних.
Постійний стрес може призвести до збільшення ваги
Результати, зазначає Теруель, “[пояснюють], чому лікування глюкокортикоїдами, яке часто є важливим для людей з ревматоїдним артритом і навіть астмою, настільки тісно пов’язане з ожирінням, і [пропонують] способи безпечного призначення таких методів лікування. без загальних побічних ефектів збільшення ваги та втрати кісткової маси ".
Крім того, провідний дослідник вивчає, як це дослідження висвітлює спричинений стресом процес набору ваги у людей, а також пропонує підказки про те, як ним керувати.
"Так, час вашого стресу має значення", - каже вона. "Оскільки [перетворення] клітин-попередників у жирові відбувається через тригер, це означає, що ви можете керувати процесом, натискаючи".
"Наші результати показують, що навіть якщо ви відчуваєте значний стрес або якщо ви лікуєте ревматоїдний артрит глюкокортикоїдами, ви не наберете вагу, - продовжує Теруель, - поки стрес або лікування глюкокортикоїдами відбувається лише протягом дня".
"Але якщо ви постійно переживаєте хронічний стрес або приймаєте глюкокортикоїди вночі, наслідком втрати нормальних циркадних коливань глюкокортикоїдів буде значний приріст ваги". - Мері Теруель