МАДРІД, 2 (EUROPA PRESS)
Вчені з Каліфорнійського університету, Берклі, США, виявили, що однотипні жирові клітини, які допомагають новонародженим дітям регулювати температуру тіла, можуть стати цільовим препаратом для схуднення у дорослих. Дослідники виявили, що коричневі жирові клітини, які допомагають ссавцям регулювати температуру тіла, функціонують подібно до клітин м’язів.
Коли мозок подає сигнал коричневому жиру, щоб він почав спалювати енергію для отримання тепла, клітини стають жорсткими, запускаючи біохімічний шлях, який закінчується тим, що ці клітини спалюють калорії для тепла. Мультидисциплінарна дослідницька група біоінженерів та дослідників метаболізму розбила кроки на цьому шляху та визначила можливий спосіб для наркотиків активувати коричневі жирові клітини.
"Ми виявили новий шлях, який змушує коричневу жирову тканину споживати калорії з жиру та цукрів і випромінювати їх як тепло", - говорить дослідник Андреас Шталь, професор і завідувач кафедри харчових наук та токсикології в Берклі. Це розуміння того, наскільки коричневим жир активується може відкрити нові способи боротьби з ожирінням ".
Дослідження, деталізоване у статті, опублікованій у вівторок у журналі "Клітинний метаболізм", фінансується Національним інститутом здоров'я та Американською діабетичною асоціацією.
коли холодно, людське тіло здригається, виробляючи тепло, намагаючись підтримати температуру тіла 98,6 градусів за Фаренгейтом (37 градусів за Цельсієм). У новонароджених, які ще не можуть тремтіти, є пляма коричневого жиру між лопатками, і їх робота полягає в тому, щоб поглинати поживні речовини, щоб спалювати свою енергію і виробляти тепло для регулювання температури тіла.
Кількість коричневих жирових клітин зменшується в міру дорослішання немовлят, але у дорослих все ще залишається невелика кількість коричневих жирових клітин, які не дуже активні. Ось як працює коричневий жир: Коли тіло відчуває холод, мозок виділяє норадреналін, який виявляється рецептором на клітинах коричневого жиру. Потім спрацьовує каскад біохімічних сигналів, що призводить до вироблення білка, який називається фактором розчеплення-1 (UCP1), який рухається до мітохондрій коричневих жирових клітин.
Звичайна клітина використовує мітохондрії, як акумулятор, для роботи. Мітохондрії перетворюють харчові поживні речовини в енергію, яка зберігається головним чином у молекулі, званій АТФ. Але в коричневих жирових клітинах UCP1 коротко замикає цю батарею, змушуючи її нагріватися, а не виробляти АТФ. При активованому UCP1 в мітохондріях коричневі жирові клітини поглинають харчовий жир і цукри і спалюють їх для нагрівання в мітохондріях.
ПОДІБНІСТЬ МІЖ КОРИЧНИМИ ЖИРАМИ І М`ЯЗАМИ
Попередні дослідження показали, що коричневий жир поділяє деякі характеристики з м’язами, особливо білки, звані міозином, які є невеликими двигунами. У м’язах міозин стискає клітини, але ніхто не знав, що міозин робить у коричневих жирових клітинах.
Щоб з’ясувати це, дослідники стимулювали коричневий жир і вимірювали, наскільки клітина згиналася, оцінюючи підвищений напруження в клітині. Вони виявили, що клітини стають приблизно вдвічі жорсткішими при стимуляції.
Потім вчені дезактивували м’язовий тип міозину в коричневих жирових клітинах і виявили, що клітини стають значно м’якшими, а їх жорсткість зменшується в два рази. "Наш висновок про те, що міозин у м’язах відповідає за затвердіння коричневих жирових клітин, був справді несподіваним, ніхто ніколи на нього не дивився", - зазначає Шта.
"Це дослідження пропонує чудовий приклад того, як механічні та інші фізичні сили можуть впливати на фізіологію та хвороби потужними та несподіваними способами", - сказав співавтор дослідження Санджай Кумар, професор з біоінженерії в Берклі. "Ми сподіваємось, що наша робота допоможе у розробці терапевтичних біоматеріалів та інших технологій, спрямованих на поліпшення функції коричневого жиру", - додає він.
Дослідження показало, що активність UCP1 безпосередньо пов’язана зі збільшенням напруги клітин. Потім вчені зняли стрес на активовані коричневі жирові клітини і виявили, що це спричинило зменшення UCP1 на 70 відсотків, тому клітини генерують менше тепла.
Потім дослідники виявили молекули в клітині, які реагують на підвищений стрес, викликаючи активацію UCP1. В експериментах на гризунах вони змінили ці молекули і виявили, що коричневі жирові клітини втрачають свою функцію і фізично більше схожі на білі жирові клітини, де організм зберігає надлишок енергії.
"Ми виявили, що жорсткість клітин дійсно відіграє важливу роль у функції коричневих адипоцитів", - підкреслює Шталь. Вчені застосували препарат, щоб викликати підвищений стрес на коричневі жирові клітини, і виявили, що концепція спричинення стресу може призвести до спалювання калорій, але потрібно набагато більше роботи, щоб визначити правильну хімічну сполуку, яка могла б зробити це таким чином.
"Тепер, коли ми краще розуміємо, як працюють коричневі жирові клітини, ми можемо думати про способи стимулювання м'язоподібного міозину в коричневому жирі для підвищення термогенезу та спалювання калорій", - говорить Шталь. ймовірно створить більш активні коричневі жирові клітини у дорослих ".