Було виявлено, чи визначає він, чи попередники жирових клітин перетворюються на білу жирову клітину, яка зберігає калорії, або коричневу жирову клітину, яка спалює калорії. У боротьбі з діабетом та ожирінням може бути важливим знати, що визначає подальший шлях попередників.
Наприклад, чи можна перепрограмувати білі жирові клітини, щоб поводитись більше як коричневі жирові клітини?
Патрік Сіл, професор клітини та біології розвитку, опублікував результати своєї робочої групи в інтернет-виданні Cell Metabolism від 14 березня. Він пише: «Коричневі жирові клітини є найбільш професійними клітинами, що виробляють тепло в організмі. Завдяки своїм властивостям вони ідеально підходять для захисту від ожиріння та діабету ».
Коричневі жирові клітини використовують енергію для виробництва тепла, тоді як білі жирові клітини, навпаки, зберігають калорії, що є прямим шляхом до збільшення кількості людей із зайвою вагою та ожирінням. Якщо занадто багато білого жиру відкладається навколо живота, розвиваються порушення обміну речовин, резистентність до інсуліну та серцеві захворювання. Коричневі жири містять багато крихітних крапель жиру та багато мітохондрій. Останні мають пігменти, що зв’язують залізо, що надає жировим клітинам коричневого кольору. Донедавна ми вважали, що у людей коричневий жир міститься лише в дитинстві. Однак нещодавно було виявлено, що в дорослому організмі також містяться невеликі, але важливі кількості цього типу жирових клітин у певних точках, що відіграє роль у захисті від холоду. Теплотворну здатність коричневих жирових клітин також можна використовувати для профілактики ожиріння та діабету. Це пов’язано з тим, що як коричневі, так і білі адипоцити розвиваються з одного попередника, і під час розвитку клітини існує момент, коли вирішується, в якому напрямку йде розвиток форми попередника. Можливо, можна змусити коричневі жирові клітини «увімкнутись», а потім спалити енергію, накопичену в білих жирових клітинах.
Сіл та його колеги виявили, що Ebf2 (ранній В-клітинний фактор 2, ранній В-клітинний фактор типу 2) регулює активність рецепторного білка, званого PPAR-гамма, який визначає, чи розвиватиметься попередня жирова клітина в коричневу або білу жирову клітину. . Маючи це на увазі, метою було спостерігати, що відбувається, коли Ebf2 включається в адипоцитах-попередниках.
Дослідники помітили, що підвищена експресія Ebf2 в адипоцитах-попередниках зміщує напрямок розвитку в бік коричневих адипоцитів. Щоб перевірити це, було досліджено теплогенеруючу здатність «перепрограмованих» білих адипоцитів, в яких спостерігалось набагато більше споживання кисню, ніж у звичайних білих адипоцитах, і мітохондрій також було присутнім у більшій кількості. Експресія генів, яка, як відомо, відіграє роль у виробництві тепла, також була збільшена в перепрограмованих білих адипоцитах. Іншими словами, перепрограмовані адипоцити набували властивостей, які зазвичай були б характерними лише для коричневих адипоцитів.
Згодом на мишах проводили подальші експерименти, щоб визначити, чи дійсно Ebf2 є вкрай важливим для утворення коричневих адипоцитів. У мишей з дефіцитом Ebf2 спостерігались відкладення білого жиру в місцях тіла, де зазвичай знаходився лише коричневий жир. На підставі всього цього було зроблено висновок, що за відсутності Ebf2 з клітин-попередників розвиваються лише білі адипоцити.
Недавні дослідження показують, що коричневі жирові клітини можуть відігравати значну роль в метаболізмі людини. У дослідженнях, в яких всмоктування глюкози в окремі тканини аналізувалося за допомогою ПЕТ, було виявлено, що кількість клітин бурого жиру було обернено пропорційним віку та індексу маси тіла (ІМТ). Це означає, що люди похилого віку з ІМТ мають менше коричневої жирової тканини, ніж молоді люди з нижчим ІМТ. На підставі результатів дослідження існує можливість зрушення біологічного «перемикача», що змінює несприятливий баланс шляхом перепрограмування білих жирових клітин, і розвивається більша частка коричневих жирових клітин, які спалюють ліпіди, а не зберігають їх .
У цитованому дослідженні, виявивши Ebf2, дослідники змогли відзначити дуже ранній етап розвитку, коли вирішується, чи клітина-попередник переросте в клітину коричневого жиру. Це саме по собі є важливою знахідкою, оскільки було встановлено, що чим раніше стадія розвитку, коли білок активний, тим більший його вплив на диференціацію клітин. Складність, однак, полягає в тому, що, оскільки Ebf2 є фактором транскрипції, він не має чітко визначеного місця зв'язування, тому він не може служити мішенню для лікування наркотиків, однак, як зазначає Сіл, можливо, пов'язаний з цим білок. Він та його колеги вважають, що однією з альтернатив може бути інгібування або стимулювання Ebf2 цим конкретним білком.
Дослідники Каліфорнійського університету опублікували своє відкриття в жовтні минулого року про інший білок UCP1, який також відіграє важливу роль у стимулюванні виробництва тепла клітинами бурого жиру. Вони сподіваються, що UCP1 може слугувати мішенню для ліків, які можуть збільшити споживання енергії, стабілізуючи стан спрацьовування комутатора.
Але навіть у цьому випадку, як і з відкриттям Ebf2, нам ще потрібно пройти довгий шлях, перш ніж з’ясується, чи може такий підхід мати практичні переваги при схудненні.