Наші тіла зберігають два типи жиру: коричневий, який спалює калорії для виробництва тепла, і білий, який зазвичай діє як запас енергії організму. Надмірна вага є результатом накопичення занадто великої кількості жиру в організмі. Чи могли б ми розглянути молекулярний склад коричневого жиру, щоб знайти кращі препарати від ожиріння?

коричневий

За підрахунками Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), більше третини дорослих людей у ​​Сполучених Штатах живуть із ожирінням.

Це метаболічний стан та головний фактор ризику для різних захворювань, від діабету до раку.

У звіті за 2017 рік вказується, що ми переживаємо пандемію ожиріння, показники якої зростають у всьому світі, і що США посідають перше місце в цій тривожній тенденції.

З цих причин вчені постійно шукають стратегії здорового способу життя, які допомагають людям підтримувати бажану вагу. У той же час дослідники продовжують досліджувати біологічні механізми зниження ваги та збільшення, намагаючись розробити більш ефективні препарати для лікування ожиріння.

Дослідники Інституту біологічних досліджень Салка в Ла-Хойї, штат Каліфорнія, зараз шукають коричневу жирову тканину або коричневий жир, щоб знайти більш ефективні способи лікування ожиріння.

Провідний дослідник Рональд Еванс та його колеги намагаються зрозуміти, що саме це надає коричневій тканині свої відмінні характеристики. Ці знання, стверджує команда, можуть допомогти їм знайти ефективні препарати, спрямовані на надлишок білої жирової тканини.

Результати їх дослідження опубліковані в журналі Cell Reports .

Ген може містити ключ

Зокрема, вчені хотіли дізнатись більше про термогенні характеристики коричневого жиру, тобто про те, як він реагує на температуру навколишнього середовища та метаболічні фактори, виробляючи тепло.

Попередні дослідження вже показали, що деякі типи коричневої жирової тканини "активуються" для перетворення калорій в тепло, коли організм піддається впливу нижчих температур навколишнього середовища.

З низьким вмістом жиру проти Низький вміст вуглеводів: яка дієта найкраща для схуднення? Чи можемо ми з’ясувати, які дієтичні варіанти найкращі для нас з точки зору управління вагою?

"Нас цікавило, що зберігає жирний коричневий колір, навіть коли ми постійно не піддаємось холоду", - пояснює автор першого дослідження Меріам Ахмадіан.

Дослідники працювали з мишами, наближаючи ген, який є дуже активним у коричневих жирових клітинах: пов'язаний з естрогеном гамма-рецептор.

Вони виявили, що цей ген завжди експресується в жирових клітинах бурого кольору, незалежно від того, чи піддається тілу впливу холодних температур навколишнього середовища. У той же час вони виявили, що цей ген ніколи не експресується в білих жирових клітинах.

Вивчаючи мишей, у яких ген гамма-рецептора, пов'язаний з естрогеном, був вимкнений, щоб він не міг експресуватись в коричневих жирових клітинах, Еванс та команда зауважили, що коричнева жирова тканина за своєю структурою та механізмами стала нагадувати білу жирову тканину.

У своїй роботі дослідники називають цей ефект "відбілюванням коричневої жирової тканини".

Висновки можуть призвести до кращої терапії

Іншим результатом, пов’язаним із «відбілюванням» коричневого жиру у цих генетично модифікованих мишей, було те, що жоден з них не впорався з низькими температурами, тоді як близько 80 відсотків нормальних мишей можуть адаптуватися до цих змін навколишнього середовища.

У той же час, коли мова заходила про метаболізм тварин - або про те, скільки ваги вони набрали - Еванс та його команда не виявили суттєвої різниці між нормальними мишами та їх генетично модифікованими аналогами.

У сукупності ці результати дозволяють припустити, що експресія гена гастрорецептора, пов’язаного з естрогеном, дозволяє коричневому жиру залишатися «коричневим» і адекватно реагувати на холодні температури.

"Це не тільки покращує наше розуміння того, як організм реагує на холод, але це також може призвести до нових способів контролю кількості коричневого жиру в організмі, що пов'язано з ожирінням, діабетом та жировими захворюваннями печінки".

Рональд Еванс

Інший аспект експериментів дослідників був проінформований тим, що пов'язаний з естрогеном ген гамма-рецептора кодує білок, який отримує доступ до ядер клітин і впливає на експресію інших генів.

Додаткові експерименти показали, що пов'язані з естрогеном гамма-рецептори націлені на низку генів, таких як Ucp1, Coxa1 та Pparα, які були пов'язані з механізмами коричневого жиру та ожиріння, але ніколи раніше з цим білком.

Команда пише, що подальші дослідження повинні дослідити, які наслідки матиме активація естроген-пов'язаного гена гамма-рецептора на білі жирові клітини. Вони сподіваються, що цей крок може змусити білі жирові клітини поводитися подібно до коричневих жирових клітин, що робить це життєздатною стратегією терапії, спрямованої на ожиріння та діабет.

Крім того, вони зазначають, що важливо забезпечити, щоб пов'язані з естрогеном гамма-рецептори виконували ті самі функції в коричневій жировій тканині людини, що і у мишей.