Исследователи из Университета Цинциннати (UC) определили, почему определенный класс лекарств от диабета приводит к увеличению веса, и обнаружили, что задействованная молекулярная система (PPAR-γ, обнаруженный в головном мозге) также запускается потреблением продуктов с высоким содержанием жиров.
Исследование может привести к модификации существующих методов лечения диабета и даже к диетическим рекомендациям, чтобы ограничить действие этого ядерного рецептора в головном мозге.
Исследование, проведенное Рэнди Сили, доктором философии, профессором Калифорнийского университета и Дональдом К. Harrison Endowed Chair in Medicine, появляется как продвинутая онлайн-публикация 1 мая 2011 года в журнале Nature Medicine.
PPAR-γ содержится в белой жировой ткани, где он регулирует производство жировых клеток. Это новое исследование описывает важную роль PPAR-γ в головном мозге.
PPAR-γ является мишенью для класса диабетических препаратов, называемых TZD (тиазолидиндионы). Этот класс препаратов снижает уровень глюкозы в крови, но также вызывает значительное увеличение веса. По словам Сили, такое увеличение веса заставляет многих пациентов неохотно использовать эти методы лечения, особенно потому, что многие уже пытаются похудеть, чтобы улучшить состояние своего диабета.
Сили и его команда решили определить, отвечает ли система PPAR-γ мозга за увеличение веса, связанное с TZD. Команда также хотела узнать, активировалась ли эта система в мозге диетой с высоким содержанием жиров.
Для этого они использовали модели на животных, чтобы проверить, как препараты этого класса взаимодействуют с системой PPAR-γ мозга. Они обнаружили, что, давая препараты TZD таким же образом, как и люди, крысы набирали вес. Это произошло потому, что препараты активировали PPAR-γ в головном мозге. Таким образом, увеличение веса, связанное с этим классом препаратов, может быть не результатом действия PPAR-γ в жире, как считалось ранее, а скорее результатом изменения активности в частях мозга, которые, как известно, регулируют аппетит.
Команда Сили также показала, что диета с высоким содержанием жиров приводит к активации системы PPAR-γ мозга. Эксперименты, в которых активность системы PPAR-γ головного мозга была ограничена, привели к меньшему увеличению веса, когда животные получали диету с высоким содержанием жиров, аналогичную рационам многих американцев.
"Если вы искусственно включите PPAR-γ, вы можете увеличить потребление пищи крысами," говорит Сили. "Если вы заблокируете эти рецепторы у животных, соблюдающих диету с высоким содержанием жиров, которая вызывает ожирение, животные набирают меньше веса."
В прошлом, говорит Сили, люди думали, что производство большего количества жировых клеток в ответ на препараты TZD было причиной увеличения веса, но он добавляет:, "Недостаточно просто иметь больше жировых клеток, чтобы сделать людей или животных толще. Скорее вам нужно съесть больше калорий, чем вы сжигаете, и именно это происходит, когда вы включаете систему PPAR-γ мозга.
"Эта работа помогает нам понять сложную взаимосвязь между нашим жиром, нашим аппетитом и диабетом 2 типа."
По словам Сили, жировые клетки на самом деле являются довольно защитными и действуют как безопасные хранилища для избыточных питательных веществ, которые вызывают повреждение при хранении в других тканях, таких как печень и мышцы. "Когда в этих клетках накапливаются питательные вещества, люди подвергаются повышенному риску метаболических заболеваний, таких как диабет 2 типа."
По его словам, именно поэтому TZD эффективны в снижении уровня глюкозы. Произведенные дополнительные жировые клетки становятся контейнерами для хранения питательных веществ, которые в противном случае были бы вредными, если бы они хранятся в других частях тела.
"Вы можете представить свою жировую ткань как ванну," Сили говорит. "Ванна предназначена для удержания воды. Это хорошее место для хранения. Если вы включили кран, но у вас не было ванны, вода уйдет в другие части вашего дома и вызовет повреждение водой."
То же самое и с питательными веществами, – говорит Сили. "Лучше хранить их в жировой ткани "ванна" чем заставить их попасть в другие части вашего тела, где они могут причинить больше вреда."
Сили говорит, что PPAR-γ – это система, разработанная на всех уровнях, чтобы помочь вам подготовиться к тому, чтобы есть больше и набрать вес, что открывает возможность того, что еда, которую мы едим, которая может активировать PPAR-γ, может способствовать увеличению показателей ожирения.
"Он говорит вашему мозгу есть больше, и он говорит вашей жировой ткани добавлять новые жировые клетки, которые служат хранилищами для хранения этих дополнительных калорий."
Он говорит, что следующими шагами будет поиск способов перепроектировать TZD, чтобы они сохранили свою важную функцию снижения уровня глюкозы, но с меньшим доступом к мозгу, тем самым ограничив набор веса.
В долгосрочной перспективе, говорит Сили, важно лучше понять взаимодействие между системой PPAR-γ мозга и конкретными питательными микроэлементами, которые мы потребляем из жира, белка и сахара.
"Мы знаем, что один из способов активировать PPAR-γ – подвергнуть клетки воздействию жирных кислот. Если мы знаем, какие из них активируют PPAR-γ, мы могли бы найти способы изменить диету, чтобы ограничить их способность включать эту систему, которая способствует увеличению потребления пищи, что позволяет людям избежать набора веса."