МАДРІД, 17 (EUROPA PRESS)

бути

Цукор у формі глюкози в крові забезпечує необхідну енергію для клітин, тому, коли його звичайного джерела їжі - вуглеводів - не вистачає, печінка може виробляти його за допомогою жиру.

Але нові дослідження з Університету Джона Хопкінса в Балтіморі, штат Меріленд, США, додають доказів того, що інші тканини можуть втручатися для утворення глюкози, коли здатність печінки погіршується, і що розпад жирів у печінці є важливим для захисту вас від летального результату. напад жиру.

Нові результати досліджень, проведених на дослідженнях на мишах, які детально викладені в статті, опублікованій в Інтернет-виданні цього четверга журналу "Cell Reports", може допомогти дослідникам краще зрозуміти зростаючий клас метаболічних захворювань, Часто смертельні, впливаючи на те, як організм переробляє поживні речовини, стверджують автори.

"Ми були здивовані, що інші тканини, включаючи нирки та кишечник, можуть настільки добре компенсувати, коли здатність печінки генерувати глюкозу погіршується", - каже Майкл Вольфганг, доцент кафедри біологічної хімії медичної школи Університету Джона Хопкінса. Але знову ж таки, у біології нерідкі випадки, коли існують резервні системи для чогось настільки важливого для виживання, як забезпечення енергією клітин ".

Вольфганг каже, що, згідно з підручниками, здатність підтримувати глюкозу в крові під час голодування, відома як глюконеогенез, вимагає розщеплення та перетворення жирних кислот, що називається окисленням жирних кислот. Що ще, підраховано, що приблизно 90 відсотків глюконеогенезу відбувається в печінці, тоді як інші 10 відсотків розвиваються в нирках і кишечнику.

Отже, коли цей дослідник та його команда видалили з клітин печінки миші ген CPT2, необхідний для окислення жирних кислот, вони не очікували, що зможуть вижити без постійного надходження вуглеводів. «Перші два тижні миші живуть на молоці своїх матерів, що містить багато жирів і мало вуглеводів, - каже Вольфганг, - тому ми були здивовані, що їм вдалося, коли здатність печінки спалювати жир для утворення глюкози та кетонів бути пошкодженим ".

Вольфганг пояснює, що коли ферменти розщеплюють високоенергетичні сполуки - жирні кислоти -, які виробляють безліч молекул ацетил-КоА, вони перетворюються в дві різні реакції. Один генерує енергетичні молекули АТФ, які можна використовувати для виробництва глюкози для підтримки рівня глюкози в крові у тварин, які протягом певного часу не їли вуглеводів. Інша реакція складається з молекул, званих кетонами, які можуть використовуватися деякими тканинами, такими як мозок, як альтернативне джерело енергії, коли глюкоза низька.

ЗАКЛИК ДО ПЕЧЕНІ ДОПОМОГИ

Дослідники були здивовані тим, що миші без печінки CPT2 важили так само, як звичайні миші і використовували однакову кількість енергії, і навіть використовували порівнянну кількість жиру та цукру як джерело палива. Єдиною очевидною зміною був нижчий рівень циркулюючих кетонів, який очікувався.

В інших тестах, коли дослідники досліджували нирки гризунів, виявили збільшення вмісту жиру, і гени, відповідальні за окислення жирних кислот, були більш активними, припускаючи, що нирка позначила процес порівняно зі звичайними мишами.

Ці результати піднімають питання про те, які сигнали стресу печінка посилає іншим тканинам на допомогу. Досліджуючи активність генів у печінці, команда виявила великі зміни навіть у деяких сигнальних молекулах далекого дії. Один із них, відомий як FGF21, привернув їхню увагу, оскільки спонукає клітини засвоювати вуглеводи та розщеплювати жири, і тестується як лікування діабету та ожиріння. Насправді вони виявили сильно підвищений рівень крові у мишей, печінка яких не могла спалювати жир.

Щоб з’ясувати, як голодування вплине на окислення жирних кислот у печінці, дослідники утримували їжу від генетично модифікованих мишей протягом 24 годин, але ці тварини змогли адаптуватися до цієї проблеми. Їх загальне споживання енергії було нормальним, як і рівень глюкози в крові, хоча їх печінка була жирною і в них було занадто багато циркулюючого жиру і нециркулюючих кетонів. Дослідники також побачили зміни рівня активності генів, пов'язаних з окисленням, як у печінці, так і в нирках.

Щоб краще зрозуміти унікальний метаболізм мишей, у яких відсутня CPT2, автори посадили їх на жирну `` кетогенну дієту ''. Оскільки, за словами Вольфганга, вони споживали багато калорій і, по суті, їли жир під час кожного прийому їжі, їх печінка не могла впоратися з жиром, дієтою, і це, зрештою, було смертельним для мишей. Миші, мабуть, розчинили всю жирову тканину у всьому тілі, але їх печінка перевантажена молекулами жиру. Вольфганг пояснює, що жирова тканина в організмі розщеплює жири до жирних кислот, які потім направляються в печінку для переробки.

"Печінка знала, що їй потрібно спалювати жир для виробництва глюкози, тому вона попросила жирову тканину надіслати їй жирні кислоти. Але вона не могла спалити ці жирні кислоти, тому просто всмоктувала їх і отримувала занадто багато жиру, щоб функціонувати", Вольфганг. І він додає, що дані команди свідчать про те, що майже всі циркулюючі кетони виробляються печінкою шляхом окислення жирних кислот. Кетони, як відомо, уповільнюють розщеплення жирів у жировій тканині, тому їх відсутність у мишей, ймовірно, сприяла продовженню потоку жирів у печінці.

Все це, на думку Вольфганга, може допомогти пояснити, як і чому метаболізм стає нав'язливим у людей, які страждають ожирінням, діабетом або народжені з генетичними помилками впливає на окислення жирних кислот, включаючи відмову CPT2, яка може бути летальною.

Вольфганг також зазначає, що серйозно загрожує людям з діабетом 1 типу - це розлад, який називається кетоацидоз: оскільки цим особам не вистачає інсуліну, їх клітинам необхідно засвоювати вуглеводи, їхні клітини в кінцевому підсумку покладаються на занадто велике окислення жирних кислот у печінці, що генерує кетони . Надлишок кетонів у крові робить її кислою, що зменшує її здатність переносити кисень.