Белок, обнаруженный в клетках по всему телу, должен присутствовать в определенном наборе нейронов в головном мозге, чтобы предотвратить увеличение веса после хронического питания высококалорийной пищей, согласно новым результатам исследователей Юго-западного медицинского центра Юго-Западного университета.
По прозвищу "долголетие" белок из-за его очевидной роли в опосредовании эффектов ограничения диеты на продолжительность жизни, SIRT1 был изучен как потенциальная мишень для антивозрастных препаратов. Предыдущие исследования также показали, что этот метаболический сенсорный белок в периферических тканях играет важную роль в регулировании метаболизма, но его физиологическое значение в нейронах головного мозга остается неясным.
"Это первое исследование, показывающее, что SIRT1 в нейронах гипоталамуса, в частности нейронах POMC, необходим для предотвращения ожирения, вызванного диетой, и поддержания нормальной массы тела," сказал доктор. Роберто Коппари, доцент кафедры внутренней медицины Юго-Западного Университета штата Калифорния и старший автор исследования на мышах, доступно в Интернете и в выпуске журнала Cell Metabolism от 7 июля.
POMC, или про-опиомеланокортин, нейроны обнаруживаются в области гипоталамуса головного мозга и, как известно, играют важную роль в подавлении аппетита и снижении веса. В мозге мыши около 3000 нейронов POMC.
Исследователи с помощью генной инженерии создали у мышей отсутствие SIRT1 только в этих специфических нейронах гипоталамуса. Они обнаружили, что при кормлении высококалорийной диетой мыши, лишенные SIRT1 в нейронах POMC, набирали больше веса и в целом были более восприимчивы к ожирению, вызванному диетой, чем мыши с интактным метаболическим сенсорным белком.
У мутантных мышей также было почти в два раза больше брюшного жира и больше гормона лептина, чем у мышей с интактным SIRT1, несмотря на тот факт, что все мыши поддерживали одинаковый уровень потребления пищи и движений.
"Мы обнаружили, что SIRT1 должен присутствовать в нейронах POMC, чтобы гормон лептин мог должным образом взаимодействовать со своими рецепторами в этих нейронах. Без SIRT1 чувствительность к лептину изменяется, и животные набирают больше жировой массы, когда их кормят высококалорийной диетой," Доктор. Коппари сказал.
Кроме того, исследователи обнаружили, что SIRT1 должен присутствовать в нейронах POMC, чтобы лептин стимулировал ремоделирование белой жировой ткани в коричневую жировую ткань, которая "ожоги" жир для генерации тепла. Белые адипоциты в основном накапливают жир.
"Когда SIRT1 присутствует в нейронах POMC, нейроны должным образом передают сигнал от лептина в белый перигонадный жир, который предназначен для хранения энергии. Этот сигнал необходим для того, чтобы жир претерпел процесс ремоделирования и расширил компонент коричневых жировых клеток в качестве защитной меры против ожирения," Доктор. Коппари сказал. "Если у вас нет таких защитных механизмов, вы, вероятно, станете сверхчувствительными к ожирению, вызванному диетой. Первичный дефект SIRT1 в нейронах POMC может присутствовать у некоторых людей, которые более склонны к развитию ожирения при постоянном употреблении большого количества жирной и высококалорийной пищи."
Доктор. Коппари сказал, что идея препарата, который избирательно может воздействовать на нейроны, контролирующие определенные жировые отложения, и который может вызвать ремоделирование белого жира в бурый жир, имеет высокий потенциал.
"Недостатком использования адренергических рецепторов для производства большего количества коричневых адипоцитов, как думают многие люди, является то, что это оказывает сильное давление на сердечно-сосудистую систему," он сказал. "Однако идея иметь лекарство, которое может избирательно воздействовать на определенные нейроны гипоталамуса, которые затем контролируют определенные ветви симпатической нервной системы, предполагает, что можно было бы избегать воздействия на нежелательные клетки, а избирательно воздействовать на те, которые способны сжигать калории, такие как коричневые адипоциты.
"Мы могли бы контролировать превращение определенного жирового депо в коричневый, что с большей вероятностью приведет к потере веса без увеличения риска сердечно-сосудистых проблем," он сказал.
Следующий шаг, доктор. По словам Коппари, это необходимо для определения того, опосредует ли SIRT1 другие сигнальные пути в головном мозге, которые, помимо регулирования массы тела, являются ключевыми для нормального баланса глюкозы.