Лікарі з’ясували, як змусити жирові клітини спалювати калорії

Білий може стати новим бежевим кольором, коли мова заходить про жирові клітини, після відкриття перемикача, який підтримує функції жирової тканини у мишей, перетворюючи її з накопичувача ліпідів на спалювач калорій.

Вчений-лікар Брайан Фельдман і молекулярний біолог Лян Лі з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско провели низку експериментів на культурах людських клітин і мишах, у яких змінили ген, який, за їхньою гіпотезою, регулює підтримку нашого жиру.

Позбавивши мишей транскрипційного фактора Klf15, дослідники змогли перетворити ідентичність білої жирової тканини (WAT) «глибокого зберігання» в більш швидкоплинну, терморегулюючу форму, яка називається коричневою жировою тканиною (BAT).

У ссавців жирова тканина зазвичай буває двох видів. Білий жир схожий на довгостроковий ощадний депозитний рахунок для калорій, блокуючи ліпіди під нашою шкірою та навколо наших м’яких внутрішніх органів, щоб служити амортизаторами та ізоляторами.

Коричневий жир, з іншого боку, темніє великою кількістю клітинних генераторів енергії, які миттєво спалюють його паливо. Немовлята (і ссавці, що перебувають у сплячці), яких немає у дорослих людей, отримують значну кількість БАТ, щоб підтримувати свої сплячі тіла в теплі.

Протягом більшої частини нашої еволюційної історії цей віковий баланс WAT проти BAT служив нам добре. Зрілі представники нашого виду зберігають тепло, використовуючи жир як паливо для руху, тоді як нерухомі новонароджені отримують перевагу від більш пасивної форми регуляції температури.

Звичайно, у середовищах, де харчові жири надлишки, а рухливість обмежена, надто легко вкладати щедрість невикористаних ліпідів у накопичення білого жиру, часто завдаючи ще більшої шкоди нашому здоров’ю. Природа також не спромоглася отримати ці жири після того, як вони зберігаються, що надихає дослідників шукати шляхи зміни типів жирової тканини.

«Для більшості з нас білий жир не є рідкістю, і ми раді розлучитися з ним», — каже Фельдман.

Оскільки попередні дослідження Фельдмана натякали на роль Klf15 у метаболізмі жирів, він вирішив копнути глибше та визначити його конкретні функції.

Перша велика підказка з’явилася в аналізах, які порівнювали кількість Klf15 у різних типах жирової тканини. Транскрипційний фактор був у великій кількості в білих клітинах, що спонукало Фельдмана і Лі запитати, що може статися, якщо вони позбавлять тканини білка.

Знаючи, що ізопротеренол стимулює коричневу тканину до виділення тепла, пара вводила дози сполуки в культуру WAT людини та мишей дикого типу. Були очевидні ознаки того, що існує зв’язок між активацією бурого жиру та рівнями Klf15, а подальше дослідження показало, що адренергічний рецептор під назвою Adrb1 є критичною ланкою.

Споріднений рецептор під назвою Adrb3 вже був відомий дослідникам. Дослідження на тваринах породили надію, що його стимуляція може спонукати білі жирові клітини змінювати ідентичність і ставати більш схожими на коричневі, полегшуючи втрату своїх запасів.

Клінічні випробування досліджують, чи агоністи Adrb3 покращують метаболічний стан у людей, хоча, ґрунтуючись на висновках про те, що рецептор не виявляється в WAT людини, Фельдман оптимістично налаштований, що Adrb1 може служити більш підходящою терапевтичною мішенню.

Під час кінцевого тесту було виявлено, що миші, у яких створено своєрідний перемикач гена Klf15, збільшують експресію Adrb1, роблячи білу жирову тканину більш «бежевою».

Пошук способу викликати подібну реакцію у людей за допомогою фармацевтичних препаратів міг би допомогти подолати перешкоди, з якими стикаються багато людей під час розриву своїх жирових запасів, без побічних ефектів, які виникають при багатьох інших підходах.

«Багато людей думали, що це неможливо», — каже Фельдман.

«Ми показали не лише те, що цей підхід допомагає перетворити ці білі жирові клітини на бежеві, але й те, що планка для цього не така висока, як ми думали». Це дослідження було опубліковано в Journal of Clinical Investigation.