Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско выяснили, как превратить обычные белые жировые клетки, которые запасают калории, в бежевые жировые клетки, которые сжигают калории для поддержания температуры тела.
Открытие, проведенное на мышах, может открыть путь к разработке нового класса препаратов для снижения веса и объяснить, почему клинические испытания соответствующих методов лечения не увенчались успехом.
До сих пор исследователи считали, что создание бежевого жира может потребовать начала со стволовых клеток. Новое исследование, опубликованное в Journal of Clinical Investigation, показало, что обычные белые жировые клетки могут быть преобразованы в бежевый жир, просто ограничив производство белка.
«Многие считали, что это невыполнимо», — сказал старший автор исследования Брайан Фельдман. «Мы показали не только, что этот подход работает, превращая эти белые жировые клетки в бежевые, но и что планка для этого не так высока, как мы думали».
У многих млекопитающих есть три «оттенка» жировых клеток: белый, коричневый и бежевый. Белый жир служит энергетическим резервом для организма, в то время как бурые жировые клетки сжигают энергию для высвобождения тепла, что помогает поддерживать температуру тела.
Бежевые жировые клетки объединяют эти характеристики. Они сжигают энергию, и в отличие от бурых жировых клеток, которые растут кластерами, бежевые жировые клетки встроены во все отложения белого жира.
«Для большинства из нас белый жир не является редкостью, и мы рады расстаться с его частью», - сказал Фельдман.
Люди и многие другие млекопитающие рождаются с отложениями бурого жира, которые помогают им поддерживать температуру тела после рождения. Но, в то время как бурый жир человеческого ребенка исчезает в течение первого года жизни, бежевый жир сохраняется.
Люди могут естественным образом превращать белые жировые клетки в бежевые в ответ на диету или холодную среду. Ученые пытались имитировать это, заставляя стволовые клетки становиться зрелыми бежевыми жировыми клетками.
Но стволовые клетки встречаются редко, и Фельдман хотел найти переключатель, который он мог бы переключить, чтобы превратить белые жировые клетки сразу в бежевые.
Из своих предыдущих экспериментов Фельдман знал, что белок KLF-15 играет роль в метаболизме и функционировании жировых клеток.
Совместно с постдокторантом Лян Ли Фельдман решил исследовать, как функционирует белок у мышей, которые сохраняют бурый жир на протяжении всей своей жизни. Они обнаружили, что KLF-15 был гораздо менее распространен в белых жировых клетках, чем в бурых или бежевых жировых клетках.
Когда они затем скрестили мышей с белыми жировыми клетками, у которых отсутствовал KLF-15, мыши превратили их из белых в бежевые. Жировые клетки не только могли переключаться из одной формы в другую, но и без белка настройка по умолчанию, по-видимому, была бежевой.
Затем исследователи рассмотрели, как KLF-15 оказывает это влияние. Они культивировали жировые клетки человека и обнаружили, что белок контролирует обилие рецептора под названием Adrb1, который помогает поддерживать энергетический баланс.
Ученые знали, что стимуляция родственного рецептора Adrb3 заставляет мышей терять вес. Но испытания на людях препаратов, воздействующих на этот рецептор, дали неутешительные результаты.
По словам Фельдмана, другой препарат, воздействующий на рецептор Adrb1 у людей, с большей вероятностью окажется эффективным и может иметь значительные преимущества перед новыми инъекционными препаратами для снижения веса, направленными на подавление аппетита и уровня сахара в крови.
Это может помочь избежать побочных эффектов, таких как тошнота, поскольку его активность будет ограничена жировыми отложениями, а не воздействием на мозг. И эффекты будут длительными, поскольку жировые клетки относительно долгоживущие.
«Мы, конечно, еще не достигли финишной черты, но мы достаточно близки, чтобы вы могли ясно увидеть, какое большое влияние эти открытия могут оказать на лечение ожирения», — сказал он.
