Белковый рецептор PAQR4, обнаруженный в жировых клетках, по-видимому, действует как сенсор для церамидов — восковых липидов, избыток которых связан с различными нарушениями обмена веществ и раковыми заболеваниями, утверждает исследование, проведенное учеными Юго-Западного медицинского центра Техасского университета.

Их выводы , опубликованные в журнале Nature Metabolism , в конечном итоге могут привести к созданию препаратов, снижающих уровень клеточных церамидов, подобно тому, как статины снижают уровень холестерина .

«Увеличение уровня церамидов в клетке ответственно за воспаление, резистентность к инсулину и гибель клеток », — сказал руководитель исследования Филипп Шерер, доктор философии, профессор внутренней медицины и клеточной биологии и директор Центра исследований диабета Touchstone в Юго-Западном университете Техаса.

«Как и холестерин, чрезмерный уровень церамидов особенно вреден для клетки и метаболизма в целом. Поэтому определение клеточного механизма, с помощью которого определяются уровни церамидов, весьма важно».

Керамиды играют важную роль в тканях по всему телу. Например, они помогают коже формировать барьер, удерживающий влагу, и изолировать нервы. Однако их избыток связан с несколькими состояниями, включая диабет 2 типа, сердечно-сосудистые заболевания и множественные типы злокачественных новообразований, включая рак кожи, немелкоклеточный рак легких, простаты и молочной железы.

В течение последних трех десятилетий лаборатория Шерера изучала молекулярные пути, связанные с адипонектином, гормоном, играющим роль в различных метаболических процессах. Гормон также известен своими полезными для здоровья инсулиносенсибилизирующими и противовоспалительными эффектами. Адипонектин оказывает эти эффекты, связываясь с двумя рецепторами, известными как PAQR1 и PAQR2, присутствующими на поверхности жировых клеток. PAQR4, рецептор из того же семейства белков, имеет чрезвычайно похожую структуру; однако его функция была неизвестна.

Задаваясь вопросом, может ли PAQR4 также взаимодействовать с адипонектином, обеспечивая пользу для здоровья, исследователи изучили его роль, генетически модифицируя лабораторных мышей так, чтобы они перепроизводили PAQR4. Несмотря на отсутствие изменений в их потреблении пищи , эти животные теряли вес при наличии более высоких уровней PAQR4.

Хотя потеря веса часто является показателем улучшения метаболического здоровья, эти животные были далеки от здоровья. Уровень сахара в крови и выработка инсулина у них резко возросли, что говорит о том, что у них развился диабет, а их печень стала нагруженной избыточным жиром.

Когда Цинчжан Чжу, доктор философии, первый автор исследования и преподаватель внутренней медицины в UTSW, генетически модифицировал других лабораторных мышей, чтобы отключить выработку PAQR4, их метаболическое здоровье улучшилось. Аналогичные эффекты наблюдались при использовании препарата для блокировки клеточной выработки церамидов.

Дополнительные эксперименты показали, что PAQR4, по-видимому, определяет количество церамидов в жировых клетках . В свою очередь, опосредуя стабильность белков, синтезирующих церамиды, PAQR4 регулирует количество этих липидов, присутствующих в клетках, тем самым выступая в качестве важного сенсора уровней клеточных церамидов.

Доктор Шерер сообщил, что в ходе дальнейших исследований будут рассмотрены способы воздействия на PAQR4 с помощью препаратов, которые снижают его функцию и, следовательно, подавляют выработку церамидов, что могло бы лечить или предотвращать эти состояния.