• Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
659
«Возвращение» избыточного веса обеспечивает эпигенетическая «память» жировых клеток
Физиология
Клетки жировой ткани

«Возвращение» избыточного веса обеспечивает эпигенетическая «память» жировых клеток

У большинства людей с ожирением сброшенный вес быстро возвращается. Долгое время ученые не могли разгадать эту загадку, как и то, почему дети матерей с «лишним весом» гораздо чаще также страдают ожирением, которое нельзя объяснить одной лишь генетикой или семейными пищевыми привычками. Недавно ученые нашли ответ на оба эти вопроса

Ожирение – это комплексное заболевание, механизмы развития которого выходят за рамки дисбаланса между потреблением и затратами энергии. В норме энергетический гомеостаз организма контролируется нейроэндокринной системой, где важную роль играют гормоны, отвечающие за чувство голода и насыщения. Самые известные из них – грелин, продуцируемый слизистой оболочкой желудка, и лептин, вырабатываемый клетками жировой ткани. Поступая в системный кровоток, эти гормоны передают сигналы в центральную нервную систему. Однако при избыточном весе и ожирении эта регуляторная ось «ломается», и мозг перестает адекватно воспринимать сигналы об утолении голода.

При изучении механизмов развития ожирения внимание ученых из США привлек еще один гормон, секретируемый жировой тканью, – аспросин (asprosin), уровень которого при ожирении стабильно повышен. Попадая в мозг, аспросин связывается с рецепторами Ptprd на нейронах гипоталамуса, что повышает их возбудимость и, как следствие, стимулирует аппетит. Но как избыточный вес влияет на уровень аспросина, было неизвестно.

Исследователи выяснили, что важную роль в этом процессе играет воспалительный белок – цитокин TGF-β1, уровень которого повышается в организме при наборе веса. Причиной этого становится метаболический стресс и хроническое воспаление в разрастающейся жировой ткани. TGF-β1 запускает каскад реакций в жировых клетках, активируя ген Fbn1, который и отвечает за выработку аспросина.

Неожиданностью стало то, что даже кратковременное воздействие TGF-β1 вызывает устойчивое изменение в локусе гена Fbn1, которое выражается в изменении плотности упаковки хроматина – комплекса ДНК и белков, составляющего основу хромосом. Этот участок ДНК становится более «открытым» для считывания генетической информации, что облегчает доступ к гену Fbn1.

В результате активации этого гена клетка начинает усиленно синтезировать аспросин. Такое состояние сохраняется в жировых клетках даже после снижения веса и нормализации уровня самого цитокина TGF-β1. Фактически в результате действия TGF-β1 в клетках жировой ткани формируется долгосрочная эпигенетическая (надгеномная) память об ожирении.

Подтверждением этого вывода стали результаты экспериментов на мышах с ожирением, вызванным специальной диетой. После двух недель содержания на «голодной диете» (животных кормили через день), вес их тела понизился на 10%, а уровень TGF-β1 в плазме нормализовался. Тем не менее уровни мРНК, считанной с гена Fbn1 – свидетельство активного синтеза аспросина, – как и уровень самого аспросина в жировой ткани, оставались повышенными. При возвращении к обычному рациону эти мыши набирали вес значительно быстрее, чем животные из контрольной группы, никогда не имевшие избыточного веса.

Другим подтверждением являются данные биопсии жировой ткани людей, похудевших на низкокалорийной диете: уровень активности гена FBN1 у них также оставался повышенным.

Обнаруженный механизм можно сравнить с выключателем, который заклинило в положении «включено». На диете или при приеме препаратов-агонистов рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) человек худеет, но эпигенетическая память поддерживает выработку избыточного аспросина, из-за чего человек испытывает хроническое чувство голода и снова набирает вес.

Как выяснилось, тот же механизм отвечает за передачу предрасположенности к набору избыточного веса от матери к ребенку. Материнский белок TGF-β1 легко проникает через плацентарный барьер и формирует в жировой ткани развивающегося плода устойчивое состояние открытого доступа к гену Fbn1, кодирующему аспросин. В результате ребенок рождается с уже повышенным уровнем этого гормона в крови и высокой предрасположенностью к ожирению.

Исследователи подчеркивают, что рецидив ожирения – не следствие слабой воли или отсутствия дисциплины у пациента. Он обусловлен эпигенетической памятью, «записанной» в жировой ткани и поддерживающей чувство голода еще долгое время после того, как лишний вес ушел.

Но есть и хорошая новость: этот цикл можно прервать. Нейтрализация аспросина в крови с помощью специфических моноклональных антител уравняла показатели метаболизма мышей с ожирением с контрольной группой. А генно-инженерное или фармакологическое блокирование сигнального пути Fbn1–аспросин–Ptprd полностью предотвратило как избыточный повторный набор веса у мышей, так и передачу предрасположенности к ожирению потомству.

Исследователи планируют подтвердить полученные результаты в ходе испытаний на людях. Предполагается, что терапия, блокирующая механизм с участием аспросина, в будущем будет применяться вместе с препаратами ГПП-1 или сразу после окончания курса лечения. Это позволит «стереть» у жировой ткани память об ожирении и поможет пациентам зафиксировать достигнутый результат.

Фото: https://www.frontiersin.org

Публикации по теме:

Тяжелая ноша. Ожирение как медицинская проблема

Беременность как средство борьбы с ожирением

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!