Открытие роли белка MCJ в преобразовании бурого жира в тепло может помочь в борьбе с ожирением
Ожирение, от которого страдают 650 миллионов человек во всем мире, влияет на развитие кардиометаболических заболеваний и увеличивает риск развития рака.
Гваделупе Сабио, руководитель группы по изучению перекрестных помех в органах при метаболических заболеваниях Национального центра исследований рака (CNIO), и Синтия Фолгейра из CNIO и Национального центра сердечно-сосудистых исследований (CNIC) обнаружили один из способов, с помощью которого организм «сжигает» бурый жир и преобразует его в тепло. Этот механизм защищает от ожирения и связанных с ним метаболических заболеваний.
Механизм, который теперь идентифицирован, контролируется белком MCJ , присутствующим в митохондриях (органеллах клетки, где вырабатывается энергия).
Сабио и Фолгейра обнаружили, что когда белок MCJ удаляется у мышей с ожирением, эти животные вырабатывают больше тепла и теряют вес. Исследователи также смогли снизить вес мышей с ожирением, просто пересадив им жир без этого белка.
Бурый жир и ожирение
«Ожирение является результатом либо чрезмерного потребления пищи, либо недостаточного общего расхода энергии. Теперь мы знаем, что жировая ткань тела, помимо хранения энергии, играет решающую роль в управлении этой энергией организмом. Жировая ткань — это сложный орган, который действует как регулятор обмена веществ во всем организме, и поэтому модуляция ее функции вполне может быть способом борьбы с ожирением», — пишут авторы в Nature Communications .
Существует два типа жировой или адипозной ткани: белая и бурая. Белая жировая ткань в основном запасает энергию, тогда как бурый жир (его клетки имеют больше митохондрий, что придает им коричневый оттенок) отвечает за выработку тепла или термогенез, процесс, который поддерживает температуру тела и который запускается холодом или другими стимулами.
Несколько исследований за последнее десятилетие показали, что активация бурого жира защищает от ожирения и метаболических заболеваний. «Некоторое время, — объясняет Сабио, — считалось, что ожирение можно предотвратить, заставив этот жир тратить больше энергии на выработку тепла. Поэтому первое, что нужно сделать, — понять, как это работает».
«Открытие новых механизмов выработки тепла в буром жире — одна из самых интересных задач в изучении ожирения», — говорит Сабио.
Как сжигать бурый жир
Долгое время считалось, что бурый жир использует один механизм для генерации тепла, но сегодня мы знаем, что это не так. В этом задействовано несколько механизмов. Исследование, проведенное Сабио и Фолгейрой, обнаружило один из них, контролируемый митохондриальным белком под названием MCJ.
Исследование, проведенное в CNIO, обнаружило, что когда белок MCJ удаляется у мышей с ожирением , эти животные вырабатывают больше тепла и теряют вес. Более того, было достаточно пересадить животным бурый жир без белка MCJ, чтобы снизить их вес.
Избежание патологий, связанных с ожирением
Исследователи также заметили, что «животные без MCJ в буром жире защищены от проблем со здоровьем, вызванных ожирением, таких как диабет или повышенный уровень липидов в крови», — объясняют двое ученых. Поэтому они считают, что белок MCJ может стать новой терапевтической целью для коррекции заболеваний, связанных с ожирением.
«Эта защита, — объясняет исследователь CNIO Беатрис Сикуэндес, ведущий автор статьи, — обусловлена активацией важного сигнального пути для адаптации к стрессу, вызванному ожирением . Известный как катаболический путь, он вызывает увеличение потребления жиров, сахаров и белков для производства тепла в буром жире. Этот механизм также работает у людей с очень активным бурым жиром ».
Блокирование белка MCJ у пациентов с ожирением
В настоящее время исследователи стремятся разработать терапию, которая блокировала бы этот белок у пациентов с ожирением, но для этого им сначала необходимо выяснить, выполняет ли белок MCJ жизненно важные функции в других тканях.
В то же время, говорит Гваделупе Сабио, «мы пытаемся выяснить, влияют ли эти изменения в жире на рост опухоли или кахексию — потерю мышечной массы и жира, — которая также иногда связана с раком».