Исследователи из Нью-Йоркского университета и других научных центров США открыли "метаболический тормоз" – древний механизм, который защищал наших предков от голода, а сегодня может оказаться виновным в распространении эпидемии ожирения.
Специалисты поясняют, что в те времена, когда пищи не хватало, животные и люди выживали благодаря тому, что могли накапливать запасы энергии и впоследствии расходовать их. Даже после редких "праздников живота" организм учитывал вероятность скорого возвращения к голодным временам и продолжал хранить запасы "топлива" в виде жировых отложений.
Однако сейчас, когда пища во многих странах присутствует вокруг нас в изобилии, этот механизм стал проклятием, считают учёные.
Сделать новое открытие им помогли участники американского телешоу, которые похудели, но не смогли удержать вес и вскоре набрали потерянные килограммы. Специалисты изучили метаболизм этих людей и обнаружили любопытные изменения. Когда участники быстро теряли вес, их обмен веществ адаптировался к этому, однако уже к концу 30-недельного испытания обмен веществ замедлялся: снижался показатель, известный как скорость метаболизма в состоянии покоя (RMR).
Шесть лет спустя (в 2016 году) учёные снова измерили RMR тех же людей, и оказалось, что "метаболический тормоз" всё ещё работает. А значит, несмотря на снижение количества потребляемых калорий, участники телешоу тратили меньше энергии на поддержание жизнедеятельности и, как следствие, набирали вес.
В ходе новой работы исследователи выяснили, какой механизм отвечает за такие изменения.
Команда сосредоточилась на изучении белка под названием RAGE (рецептор конечных продуктов гликирования). Он находится на поверхности жировых клеток и, как выяснилось, активируется в ответ на несколько стрессовых триггеров, не давая организму преобразовывать накопленный жир в энергию.
В ходе эксперимента длительностью три месяца мыши с нормальной активностью RAGE набрали на 75% больше веса, чем мыши с заблокированным RAGE-механизмом. Причём потребление калорий и физическая активность у грызунов были на одном уровне.
В другом эксперименте животным удалили RAGE из жировой ткани, а затем пересадили эту ткань здоровым мышам. Это приводило к аналогичным положительным эффектам: у мышей, которых кормили жирной пищей, увеличился расход энергии и замедлился набор веса.
Таким образом было установлено, что RAGE контролирует метаболическую активность. Оставалось понять, что же активирует этот блокировочный механизм.
Эксперименты показали, что белок наиболее активен, когда организм подвергается метаболическому стрессу. Это означает, что RAGE, по сути, работает на благо организма: предотвращает сжигание жира в экстремальных условиях – не только при недостатке пищи, но и, к примеру, при травмах, в мороз или в состоянии паники (в механизме активации задействован в том числе гормон адреналин).
Собственно, так произошло и с участниками телешоу: в стрессовой ситуации снижение веса приостановилось.
Но проблема в том, что "метаболический тормоз", судя по всему, активируется и при переедании. Причина в том, что организм рассматривает клеточный стресс, вызванный перееданием, как стресс, вызванный голодом, и тормозит нашу способность сжигать жир, полагают авторы исследования.
Хотя на этом этапе ключевые эксперименты были проведены лишь на модельных животных, специалисты почти не сомневаются, что то же самое происходит и в организме людей (это уже подтверждают более ранние работы).
Сейчас главный вопрос заключается в том, помогут ли полученные данные создать новые стратегии борьбы с ожирением. Несколько ингибиторов RAGE уже разработано, однако ни один из них до сих пор не прошёл масштабные клинические испытания.
Кстати, любопытно, что один из этих препаратов, азелирагон, создавался для лечения болезни Альцгеймера. Дело в том, что некоторые клетки мозга экспрессируют RAGE, и исследования показали, что этот белок высокоактивен в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Гипотеза заключалась в том, что блокирование активности RAGE может замедлять нейродегенерацию.
К сожалению, этот препарат не доказал свою эффективность в третьей фазе клинических испытаний, и в прошлом году эти исследования было решено прекратить.
Медики не рассматривают азелирагон в качестве препарата, который можно адаптировать для лечения ожирения. Однако его клинические испытания показали, что подобные лекарства безопасны для организма человека.
В целом разработка эффективных ингибиторов RAGE является перспективным направлением для медицины, ведь этот белок присутствует в клетках в разных частях тела и может быть связан не только с ожирением и болезнью Альцгеймера. К примеру, специалистами высказывалось предположение, что блокировка этого белка поможет уменьшить воспаление, которое способствует развитию инсулинорезистентности, ведущей к диабету, а также общесистемное воспаление, которое связано с риском развития атеросклероза и рака.
О проделанной работе исследователи отчитались в статье, представленной в журнале Cell Reports.
Кстати, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о ферменте, который "сторожит" запасы жира, и о том, как мозг "строит козни" худеющему человеку. Также учёные назвали диету, которая "запретит" потерянным килограммам вернуться назад.
