Найден механизм сжигания калорий в клетках

Открытие сделали исследователи из Института рака Дана-Фарбер в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли. Эти знания позволят найти новый подход к лечению и профилактике ожирения, диабета и других нарушений обмена веществ, ассоциированных с ожирением, а также рака. Кроме того, эффективная борьба с избыточной массой тела и ожирением позволит уменьшить распространенность болей в спине и колене, которые также связаны с лишним весом. Отчет ученых опубликован в он-лайн версии журнала Cell («Клетка»).

Ученые обнаружили механизм энергетического метаболизма в коричневых и бежевых жировых клетках мышей. Для этого был идентифицирован фермент PM20D1, который вырабатывается клетками и вызывает синтез соединений  -  N-ацил - аминокислот. Как раз эти N-ацил-аминокислоты и играют роль в сжигании жира, что способствует потере веса. Ранее уже были известны синтетические химические вещества, действующие подобно N-ацил-аминокислотам, однако впервые были выявлены естественные молекулы с «разделительной активностью».

При введении N-ацильных аминокислот в организм мышей с ожирением, которые питались кормом с высоким содержанием жиров, отмечалась значительная потеря веса уже после восьми дней лечения. Примечательно, что потеря веса затрагивала исключительно жировую ткань.

Полученные данные говорят о том, что PM20D1 и  N-ацил-аминокислоты могут быть использованы в терапевтических целях для лечения ожирения и расстройств,  связанных с ним, таких как диабет и жировые поражения печени.

Коричневый (бурый) жир встречается у животных и в небольших количествах в организме человека, в том числе в виде смешанных форм с белым жиром (бежевые жировые клетки). Клетки бурого жира богаты митохондриями. Митохондрии являются энергетическими станциями клетки, они превращают глюкозу, получаемую из потребляемой пищи, в АТФ, которая является универсальным источником энергии в организме и переносчиком энергии в клетке.

Уникальность бурых жировых клеток состоит в том, что они потребляют глюкозу без производства АТФ, это явление известно, как «обособленное дыхание». Вместо того, чтобы производить АТФ, клетки используют свою энергию для сжигания калорий, хранящихся в жире, что вызывает высвобождение тепла. Первоначально бурый жир появился в организмах животных и человека, чтобы защитить новорожденных от низких температур (именно поэтому его больше в теле новорожденных и животных, которые впадают в спячку).

Исследования авторов показывают, что бурный жир может быть использован в качестве средства для лечения ожирения. Кроме того, в научных лабораториях ведутся исследования, направленные на увеличение содержания бурого жира, например, путем введения его в организм.

До данного исследования единственным разобщающим белком был митохондриальный белок UCP1. Это соединение является единственным источником способности коричневых жировых клеток выделять тепло без какой-либо работы. UCP1 обнаруживается исключительно в коричневых и бежевых жировых клетках.

В новом исследовании был найден альтернативный путь, независимый от UCP1.  N-ацил аминокислоты могут включить сжигание энергии в жировых клетках.  Результаты потери веса у тучных мышей, получавших N-ацил-аминокислоты, был впечатляющим. Поэтому ученые считают, что потенциальные возможности N-ацил-аминокислот для лечения ожирения и связанных с ним состояний, должны быть оценены в дальнейших научных исследованиях.

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: