Австралийские ученые впервые раскрыли молекулярный механизм, с помощью которого головной мозг регулирует объем жировой ткани в организме. Это открытие в будущем может помочь в разработке эффективных методов похудения и профилактики ожирения, считают исследователи, чья работа опубликована в журнале Cell.
Жировые клетки (адипоциты) могут относиться к двум формам жира — белому или бурому. Белый жир накапливает энергию, а бурый сгорает при расходовании энергии с образованием тепла. Бурая жировая ткань в большом количестве есть у детей, а во взрослом возрасте в основном замещается белой, но не полностью. Как показали исследования, взрослые, у которых хорошо развита бурая жировая ткань, не страдают от лишнего веса. Известно, что белые жировые клетки могут превращаться в бурые, но как именно запускается этот процесс на молекулярном уровне, до сих пор было не ясно.
Группа биохимиков и молекулярных биологов под руководством профессора Тони Тиганиса (Tony Tiganis) из Университета Монаша в ходе лабораторных экспериментов выяснила, что в основе процесса лежит комбинированное действие двух гормонов — вырабатываемого адипоцитами лептина и производимого поджелудочной железой инсулина. Известно, что лептин участвует в регуляции энергетического обмена в организме, снижает аппетит, а его уровень в крови зависит от количества жировой ткани. Концентрация инсулина зависит от уровня глюкозы в крови.
«Эти гормоны дают мозгу исчерпывающую картину состояния жировой ткани в организме, — пояснил Тиганис, слова которого приводятся в пресс-релизе университета. — Поскольку лептин производится жировыми клетками, он является измерителем существующих жировых накоплений — чем больше жира, тем больше лептина. А инсулин обеспечивает оценку будущих резервов жира, потому что уровень глюкозы растет во время еды».
Ученые открыли, что лептин и инсулин взаимодействуют со специализированными POMC-нейронами, расположенными в гипоталамусе, заставляя их посылать нервные импульсы, обеспечивающие превращение белого жира в бурый. В итоге это приводит к сжиганию лишнего жира. Регулируется процесс с помощью двух ферментов-фосфатаз, которые способны блокировать действие каждого из гормонов на нейроны. Искусственное снижение уровня фосфатаз вызывало усиление процесса «побурения» белого жира и, соответственно, избавления от излишков жировой ткани.
Как отметил Тиганис, этот фундаментальный механизм поддержания нормальной массы тела «ломается» в случае ожирения, вызванного неправильным питанием. «Думаю, теоретически, возможно разработать способ похудения с помощью индуцированного “побурения” белого жира путем воздействия на выявленные нами фосфатазы, — считает Тиганис. — Но задача эта пока очень сложна и до появления этого метода терапии ожирения в клинической практике предстоит еще очень долгий путь».
Ученые из Швейцарии и США недавно опубликовали работу о технологии превращения бурого жира в белый. Эта разработка может стать ключем к лечению ожирения.
