Употребление слишком большого количества жиров и сахара приводит к увеличению веса и ухудшению здоровья. Но почему это так и есть ли лекарство? В исследовании, опубликованном в журнале Cell, проф. Исследовательская группа Йенса Брюнинга из Института исследований метаболизма Макса Планка в Кельне показала, что изменение жирового обмена в печени может сделать тучных мышей худее, несмотря на нездоровую диету. Этот процесс также улучшает метаболизм глюкозы у мышей. Это достигается отключением белка под названием церамидсинтаза 6.
Жировая ткань хранит жир. В какой-то момент длительная диета со слишком высоким содержанием жиров приводит к отложению жира в других местах, например, в мышечной ткани и печени.
Это может привести к ожирению печени, инсулинорезистентности и, в конечном итоге, к сахарному диабету 2 типа. Некоторое время исследователи знали, что в этом процессе участвует особая группа жиров, известная как керамиды. Они вырабатываются в организме различными церамидсинтазами.
"Другие исследовательские группы уже показали, что блокирование выработки церамидов у мышей предотвращает развитие инсулинорезистентности. Однако это связано с большим количеством побочных эффектов. Если, например, синтез церамидов полностью подавлен, это может отрицательно сказаться на развитии животных," объясняет Филипп Хаммершмидт, докторант исследовательской группы Брюнинга и первый автор исследования. Поэтому исследователи исследовали, какие из различных церамидсинтаз участвуют в развитии инсулинорезистентности, в надежде предоставить более конкретные терапевтические цели.
Они обнаружили, что молекулы церамидов определенной длины, образованные церамидсинтазами 5 и 6, накапливаются в печени, когда мыши становятся тучными на диете с высоким содержанием жиров. "Интересно, что только генетическая инактивация церамидсинтазы 6 у мышей привела к защите от ожирения, ожирения печени и инсулинорезистентности. Однако потеря активности церамидсинтазы 5 не имела этих эффектов," объясняет Хаммершмидт.
Тот же продукт – разные функции
"Это было очень удивительно, поскольку эти две синтазы производят один и тот же церамидный продукт, но оказывают совершенно разные эффекты на метаболизм мышей," сказал Хаммершмидт. Ученые обнаружили, что два белка активны в разных частях клетки. Церамидсинтаза 6 регулирует содержание церамидов в митохондриях, генераторах энергии клетки, влияя на их структуру и функции.
Тот факт, что мыши становятся полными и становятся нездоровыми при плохой диете, вероятно, частично связан с накоплением церамидов, образованных церамидсинтазой 6, в митохондриях. Это приводит к нарушению их функции. Это открытие позволило исследователям идентифицировать ключевые белки в митохондриях, которые связывают церамиды специфически из церамидсинтазы 6, но не церамиды из родственной церамидсинтазы 5.
Отключение церамидсинтазы 6 точно контролируемым образом привело к явному эффекту: "Мыши продолжают есть диету с высоким содержанием жиров; тем не менее, их метаболизм глюкозы улучшается," объясняет Хаммершмидт. "Возможно, что ингибирование церамид-синтазы 6 или митохондриальных белков, связывающих церамид, может быть использовано в качестве основы для лечения людей, но предстоит еще долгий путь."