Жировые клетки бывают разных видов. Одни поглощают жир для того, чтобы накапливать его в себе – они образуют белый жир. А другие поглощают жир для того, чтобы его сжигать – это так называемый бурый жир.
Бурый жир играет важную роль в терморегуляции, потому что метаболическую энергию от расщеплённого жира бурые клетки отдают в тепло. Про бурый жир мы уже как-то подробно рассказывали: раньше считалось, что бурый жир есть только у животных и у младенцев, но потом оказалось, что он есть и у взрослых людей. Достаточно быстро возникла мысль, что с помощью бурого жира можно избавиться от лишнего веса – достаточно простимулировать его клетки каким-нибудь способом.
Сотрудники Университета Кампинаса, Федерального университета Сан-Паулу и их коллеги из других научных центров искали способ повлиять на регуляцию обмена веществ в клетках. В свою очередь, в каждой клетке есть множество регуляторных молекул, и среди таких регуляторных молекул выделяется группа микрорегуляторных РНК, или микроРНК.
Про РНК мы обычно говорим в связи с синтезом белка: информация с ДНК копируется в длинную информационную РНК, и затем информационная РНК служит инструкцией для сборки белковых молекул. Но микроРНК работают сами по себе – это очень небольшие молекулы РНК, которые соединяются с длинными «белковыми» РНК и тем самым очень сильно влияют на производство белковых молекул. МикроРНК регулируют множество процессов в клетке. Влияя на белковый синтез, они меняют характер обмена веществ. Цель исследователей была в том, чтобы найти вещество, которое бы подействовало на микроРНК так, чтобы организм начал сжигать больше калорий.
Оказалось, что может пригодиться соединение под названием эноксацин. Это антибиотик широкого спектра действия, но его карьера именно как антибиотика не слишком удалась – его вытеснили более эффективные фторхинолоны. Но у эноксацина обнаружились другие таланты. В статье в Science Advances говорится, что эноксацин стимулировал в клетках бурого жира гены, которые отвечают за производство тепла и которые обычно активны в буром жире. Можно сказать, антибиотик заставлял белый жир отчасти побуреть: его клетки начинали потреблять больше кислорода, чтобы сжечь больше липидных молекул.
Эксперименты ставили как с культурами клеток, растущими в питательной среде, так и с мышами, которых держали на жирной диете. Антибиотик животным вводили во внутрибрюшинное пространство – потому что если бы мыши получали его через рот, это повредило бы кишечной микрофлоре. Мышей кормили жирной пищей десять недель, и те, кто антибиотик не получал, потолстели на 13 грамм, а те, кто получал – на 8. Очевидно, у тех, кому кололи эноксацин, лишний жир сжигался более эффективно. Кроме того, у мышей с антибиотиком были не так выражены признаки приближающегося диабета второго типа, который обычно сопровождает избыточный вес.
Притом эноксацин действовал против жира лишь тогда, когда мышей заставляли помёрзнуть. Если их всё время держали при 30 °С, никакого положительного влияния на обмен веществ антибиотик не оказывал. То есть он усиливал сжигание жира для обогрева тела тогда, когда в этом появлялась нужда.
Хотя антибиотик вводили внутрибрюшинно, всё равно оставалась вероятность, что действует он через микрофлору. Известно, что кишечные бактерии сильно влияют на обмен веществ, и от них в немалой степени зависит, будет ли накапливаться лишний жир в теле или нет. Однако мыши, лишённые микрофлоры, так же меньше набирали вес при инъекциях эноксацина. То есть антибиотик действовал всё-таки не через бактерий.
Дальнейшие эксперименты показали, что он действительно влияет на активность нескольких микроРНК, связанных с энергетическим метаболизмом. Насколько его можно будет использовать в медицине, пока неясно, но если клинические исследования здесь закончатся успешно, эноксацино-холодовая терапия, возможно, станет эффективным средством для тех, кто хотел бы сбросить лишние килограммы и оздоровить свой обмен веществ.
Автор: Кирилл Стасевич