Белый жир превращается…

…в бежевый при посредстве молекулы mTOR. Так заявляет Joseph Baur, профессор физиологии в Perelman School of Medicine при Пенсильванском Университете.

«Превращение белого жира в бежевый могло бы помочь сжигать излишки калорий в тканях, и таким образом, снижать уровень глюкозы в крови, что бороться с диабетом», заявил Baur. «Наши исследования позволяют предположить, что ключевую роль в этой трансформации играет mTOR» (mammalian target of rapamycin).

Бежевый (как и бурый) жир, в отличие от белого, не накапливает, а расходует глюкозу и липиды для производства тепла. Многие исследователи хотят научиться манипулировать этими его свойствами, чтобы снижать уровень глюкозы и липидов и, таким образом, бороться с лишним весом и диабетом 2 типа.

бежевый жир


Подробнее о разновидностях адипоцитов читайте в статье Бурый жир.


Белые адипоциты при определенных обстоятельствах могут превращаться в бежевые клетки. Многие исследователи ищут вещества, которые стимулируют этот процесс. В 2012 году Baur и его коллеги обнаружили, что рапамицин (это иммуноподавляющее лекарство) блокирует это превращение.

Rapa Nui

Рапамицин – это продукт жизнедеятельности бактерии Streptomyces hygroscopicus, обнаруженной в почве одного из островов Пасхи – Rapa Nui. Сначала его использовали, как противогрибковое средство, а потом, как иммуноподавляющее.

Опыт клинического применения этого препарата показал, что у него весьма специфические побочные эффекты, которые чаще всего проявляются у тех, кто принимает рапамицин длительными курсами. Эти включают гиперхолистеринемию, гиперлипидемию и артериальную гипертензию. Разбираясь с причинами этих побочных эффектов, исследователи обнаружили, что у внутриклеточной мишени рапамицина (mTOR) есть еще одно любопытное свойство. mTOR переводится без затей – mammalian target of rapamycin, то есть «мишень рапамицина у млекопитающих».

mTOR – это внутриклеточный белок, на котором сходятся многие сигнальные пути от рецепторов, расположенных на поверхности клетки. Эта система работает в ответ на появление питательных веществ, ростовых факторов, цитокинов и прочих важных для клеток молекул и в ответ на все это регулирует размножение клетки, ее форму, движение, выживание, синтез белков и другие функции.

mTOR pathway

Любопытное свойство заключается в том, что воздействие рапамицина на mTOR повышает срок жизни короткоживущих животных, например, мышей. В 2009 году в Nature была опубликована статья, в которой авторы рассказали о об эффекте кормления мышей рапамицином, начиная с 600-го дня их жизни и до смерти.

Результаты показали статистически значимое (p < 0.0001) увеличение продолжительности жизни в опытной группе по сравнению с контролем –

рапамицин

Получается, что рапамицин одновременно ухудшает метаболизм глюкозы и повышает резистентность тканей к инсулину, и при этом продлевает жизни у короткоживущих млекопитающих.

Джозефу Бауру и его коллегами удалось выяснить, что хороший эффект рапамицина теоретически можно оторвать от плохого. Дело в том, что mTOR – это всего лишь субъединица одного из двух фунциональных комплексов – mTORC1 и mTORC2. Эти комплексы выполняют разные функции, но рапамицин блокирует их оба.

mTOR complexes

Эксперименты на животных показывали, что рапамицин нарушает превращение белого жира в бежевый в тех условиях, в которых обычно это превращение происходит. Но какая именно молекула ответственна за этот эффект, mTORC1, mTORC2 или обе, было непонятно.

Баур удалил у животных ген, кодирующий субъединицу Raptor, входящую в состав комплекса mTORC1, сделав его, таким образом, нефункциональным. Это изменение в геноме белых адипоцитов в точности воспроизвело лечения рапамицином, то есть блокировало формирование бежевого жира.

Из этого наблюдения авторы сделали вывод, что mTORC1 нужен для стимулирования превращения белых адипоцитов в бежевые, а также для рекрутинга бежевых адипоцитов в депо белой жировой ткани. Вероятно, побочные эффекты рапамицина связаны с тем, что он вмешивается в этот процесс и нарушает его.

Баур и его коллеги теперь планируют поискать молекулы, которые могут специфически подействовать комплекс mTORC1 в белых адипоцитах, чтобы избирательно стимулировать их превращение в бежевые. Однако, это будет не просто, так как система mTOR слишком сложна, а ее эффекты слишком разнообразны. Предыдущие исследования на модифицированных животных показали, что избирательное снижение активности mTORC1, при нормально функционирующем mTORC2, удлиняет жизнь мышей и, при этом, не нарушает нормального метаболизма глюкозы.

Получается, что подавление mTORC1 удлиняет жизнь мышей, а сохранение функции может позволить улучшить метаболизм глюкозы и липидов. Ученым предстоит разбираться с этим противоречием и искать способы очень высокоспецифичного воздействия на эту мишень.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.