Чи сприяє дефіцит міді епідемії ожиріння? Незважаючи на те, що невеликі кількості міді необхідні для здоров’я - устриці, печінка, бобові та горіхи є хорошими джерелами - роль міді в обміні речовин була неясною: деякі дослідження виявили, що вона сприяє спалюванню жиру, інші - що зменшують її.

організмі

Дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі, Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Медичного інституту Говарда Хьюза (США) пояснили вирішальну роль, яку відіграє мідь у дієті: вона допомагає переміщувати жир з жирових клітин, званих адипоцитами, у кров, щоб використовувати жир для енергії.

Без достатньої кількості міді жир накопичується в жирових клітинах, не використовуючись, говорить Крістофер Чанг, професор хімії та молекулярної та клітинної біології в Університеті Берклі, в інформації з університету.

"На відміну від інших досліджень, які пов'язують рівень міді як із підвищеним, так і зі зниженим метаболізмом жиру, наше дослідження безумовно показує, як він працює: це сигнал, який активує жирові клітини", - говорить Чанг, який також працює в лабораторії Берклі та Інституті Говарда Х'юза. "Якби ми могли знайти спосіб ефективніше спалювати жир, це могло б значно допомогти у протидії ожирінню та діабету".

Нове дослідження було опубліковано в Інтернеті та буде опубліковане у липневому випуску журналу Nature Chemical Biology. Їх результати вказують не лише на нову роль міді в обміні речовин, але вони підкреслюють ключову роль міді в усьому організмі. Раніше Чанг показав, що мідь є ключовою сигнальною молекулою мозку, уповільнюючи надмірне збудження нервових клітин.

"Робота, яку ми зробили з міддю, насправді показує, що сигналізація не обмежується лише кількома елементами періодичної системи, такими як натрій, кальцій і калій", - говорить він. "Мідь - це новий вид вивісок".

Подібна роль, яку мідь відіграє в регуляції нервових клітин та спалюванні жиру, відповідає зростаючому уявленню, що неврологічна система, особливо мозок, відіграє роль при захворюваннях обміну речовин та імунної системи, таких як ожиріння та запалення.

"Деякі з нас тепер вважають ожиріння неврологічним захворюванням, а не строго метаболічним захворюванням, оскільки існують потенційні зв'язки між жировою тканиною та мозком", - говорить він. "Ідея, що ожиріння та пов'язані з ним захворювання, такі як діабет, можуть мати неврологічний характер, відкриває двері до нової фундаментальної науки та нових терапевтичних підходів".

Мідні добавки

Однак Чанг застерігає від прийому добавок міді. Надлишок міді може призвести до дисбалансу в інших важливих мінералах, таких як цинк.

Дослідник, маючи довгу історію вивчення біологічної ролі металів, зосередився на метаболізмі жирів, прочитавши, що мідь часто дають коровам для регулювання збільшення ваги.

Щоб дізнатись, як мідь насправді працює в метаболізмі жирів, він вирішив вивчити мишей з генетичним дефектом, що викликає симптоми, подібні до симптомів рідкісної хвороби людини, хвороби Вільсона. В обох ситуаціях ключовий фермент, який переміщує мідь всередину і з клітин, мутується, викликаючи дисбаланс і перевантаження міді - часто на токсичному рівні - в печінці. Стан також характеризується набряком жирових клітин.

Він та його команда, зокрема Лакшмі Крішнамурті та Джозеф Котруво, виявили, що у мишей мідь накопичується в печінці, з-за чого жирові клітини голодують до міді, щоб вони не могли належним чином регулювати накопичення жиру, і пошкоджують такі органи, як шлунок та підшлункова залоза. Це перевантаження супроводжується набагато нижчим рівнем жирів або ліпідів у крові.

"Ліполіз - це розщеплення великих шматків жиру на менші шматки, щоб вони могли циркулювати по крові і спалюватися по всьому тілу", - говорить він. "Ми виявили, що у цих мишей Вільсона низький рівень міді в жирових клітинах робить їх нездатними спалювати жир так само, як і звичайні миші".

Механізм

Нарешті, вони точно дізналися, як працює мідь: це вивільнює гальмування спалювання жиру. Зазвичай друга молекула-месенджер, яка називається циклічним АМФ (cAMP), активує ферменти, що розщеплюють молекули жиру. Однак вони виявили, що інший фермент (фосфодіестераза 3 або PDE3) блокує цАМФ, ймовірно, для запобігання розщепленню жиру, коли він не потрібен, наприклад, коли ми надзвичайно малорухливі. Мідь блокує цей фермент, "гальмуючи гальмо", говорить Чанг.

Чанг продовжує своє вивчення ролі міді в мозку та в обміні жирів, шукаючи можливі шляхи лікування нейродегенеративних захворювань мозку або метаболічних захворювань. Він також вивчає роль міді у сприйнятті та сні.

Ці дослідження також змусили його дослідити зв’язок між центральною нервовою системою - головним і спинним мозком - і периферичною нервовою системою, яка іннервує всі наші органи, і те, як це може спричинити захворювання.

Бібліографічна довідка:

Лакшмі Крішнамурті та ін.: Мідь регулює циклічно-AMP-залежний ліполіз: Nature Chemical Biology (2016). DOI: 10.1038/nchembio.2098.