Кафява мастна тъкан, използвана за лечение на затлъстяване
Изследователите са открили нов механизъм за изгаряне на калории в мастните клетки.
Изследователите са открили нов механизъм за изгаряне на калории в мастните клетки
Изследователи от Института за рак на Дана-Фарбер, в сътрудничество с учени от Калифорнийския университет в Бъркли, са идентифицирали съществуващ молекулен път, който позволява на клетките да изгарят калориите и да ги преобразуват в топлина, вместо да ги съхраняват в мастните клетки. Това изглежда дава възможност за нов подход към лечението и профилактиката на затлъстяването, диабета и други заболявания, свързани със затлъстяването, включително рак.
Изследователската група, ръководена от Брус Шпигелман, доктор по медицина, ръководител на Центъра за енергиен метаболизъм и хронични заболявания в Института Дана Фарбър и професор по клетъчна биология и медицина в Медицинското училище в Харвард, дешифрира механизма на изгаряне на енергия в кафява и бежова мастна тъкан върху модела на мишката публикува това в списание Cell. Изследователите успяха да идентифицират ензим, наречен PM20D1, който се секретира от клетките и предизвиква съединения на N-ациламинокиселина. Тези N-ациламинокиселини отделят изгарянето на мазнини от други метаболитни процеси, които са необходими за загуба на тегло. Такива разделители вече бяха известни като синтетични съединения, но това е първата естествена малка молекула с потенциал за разединяване.
Значителна загуба на тегло след осемдневно лечение
Когато изследователите инжектират N-ациламинокиселини в затлъстели мишки, които са били на диета с високо съдържание на мазнини, те забелязват значителна загуба на тегло след осем дни лечение. Загубата на тегло засяга само мастната тъкан.
„Тези данни със сигурност предполагат, че или PM20D1, или самите N-ациламинокиселини могат да се използват терапевтично за лечение на затлъстяване и свързани със затлъстяването заболявания, като диабет или при пациенти с мастен черен дроб“, каза Шпигелман.
Кафява мастна тъкан - цветът е резултат от големия брой митохондрии, „електроцентралите“ на клетките - се среща при животни и в малки количества при хората, а също и в смесена форма с жълта мастна тъкан, която ние описваме като бежови мастни клетки. Клетъчното дишане се осъществява в митохондриите, т.е. превръщането на глюкозата (доставяна с храна) в молекулата аденозин трифосфат (АТФ), която транспортира химическата енергия в клетката и по този начин поддържа нейните различни функции.
Кафявите мастни клетки метаболизират глюкозата, без да произвеждат АТФ
Това, което прави кафявите мастни клетки специални, е фактът, че те метаболизират глюкозата, без да правят АТФ. Този факт е известен като отделено клетъчно дишане. Вместо да произвеждат АТФ, кафявите мастни клетки използват енергията си за изгаряне на калории в мазнините за съхранение, което води до отделяне на големи количества топлина. Първоначално кафявите мастни клетки са разработени за защита на новородените от студени температури и загуба на топлина. Но изследователи като Шпигелман и няколко други предполагат, че кафявата мастна тъкан може да бъде използвана за лечение на затлъстяване, а лабораториите и компаниите работят, за да разработят начин за снабдяване на възрастни хора с кафява мастна тъкан, например чрез инжектиране.
Още преди изследователските усилия на Spiegelman се смяташе, че митохондриалният протеин, наречен UCP1 (разединяващ протеин 1), е единственият източник на способността на кафявите мастни клетки да произвеждат топлина без никакви усилия. UCP1 се среща изключително в мастна тъкан с кафяв и бежов цвят.
Сега Spiegelman е открил различен механизъм за този процес - независим от UCP1 - чрез който N-ациламинокиселините могат да осъществят енергийно изгаряне, например в черния дроб. Той потвърди, че резултатите от загубата на тегло при мишките, получили N-ациламинокиселини, са "драстични и изискват допълнително изясняване в бъдещи проучвания".