Те, кто хоть раз сидел на диете, знают, что в определённый момент, что бы ни делал человек, вес останавливается на одной отметке и не желает больше уходить. Почему так происходит?
Вероятно, это своего рода защитный механизм организма, который тысячелетиями приучался накапливать, а не тратить: он вдруг понимает, что запасы энергии тают, и стремится сохранить то, что ещё осталось. Примерно тот же «закон сохранения энергии» работает у всех тучных людей: они тратят меньше калорий, поскольку организм бережно хранит запасы, которые могут ему ещё пригодиться.
Механизмы, лежащие в основе таких процессов, до сих пор оставались не до конца изученными. Учёные не могли понять, что именно замедляет потерю веса. Но теперь команда из Калифорнийского университета в Сан-Диего, кажется, нашла ответ.
Авторы поясняют, что накопление веса (в том числе сезонное) – это древнее эволюционное преимущество, которое помогало выживать нашим предкам.
В ходе новой работы они выяснили, что самым главным «сторожем» энергетических (а стало быть, и жировых) запасов является фермент под названием TANK-связывающая киназа 1 (TBK1), а также соответствующий ген.
Изучая метаболизм при ожирении и голодании, исследователи обнаружили две так называемые петли обратной связи, которые отвечают за саморегуляцию системы. Это как домашний термостат, который реагирует на изменение температуры, усиливая или уменьшая подогрев помещения, пишут авторы.
В исследованиях на мышах он наблюдали, как работает этот сложный механизм. При ожирении организм испытывает хронический стресс, который провоцирует воспаление через активацию пути NF-κB. Это фактор транскрипции, контролирующий работу генов, определяющих иммунный ответ. В число этих генов как раз входит ген TBK1.
Когда этот ген активируется, автоматически отключается фермент под названием АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК) – один из главных регуляторов расхода энергии. Таким образом, снижается способность клеток сжигать жировые отложения. Иными словами, этот механизм способствует уменьшению энергетических затрат при ожирении.
Как выяснили исследователи, фермент АМФК также «ощущает» изменения в уровне расхода энергии, когда человек садится на диету. При недостатке калорий организм, чтобы количество энергии оставалось на прежнем уровне, пускает в расход адипоциты (жировые клетки). АМФ-активируемая протеинкиназа замечает это и запускает работу другого фермента, TBK1. А дальше всё происходит по тому же сценарию – сжигание жиров замедляется.
Таким образом, петля обратной связи блокирует расходы энергии через воспалительный процесс, поясняют авторы.
Когда они заблокировали производство фермента TBK1 у мышей с ожирением, расход энергии восстановился, и грызуны стали постепенно терять вес. Но произошло ещё кое-что: воспалительные реакции в организме усилились. И напротив, при активации этого фермента воспаление уменьшалось (хотя и не прошло полностью).
Специалисты провели аналогичный эксперимент на мышах, не страдающих ожирением (но и не сидящих на диете). И в этом случае отключение TBK1 не повлекло никаких изменений. Иными словами, фермент способствует накоплению жировых запасов только в двух состояниях – при ожирении (уже имеющемся) и голодании (независимо то того, страдает ли от ожирения садящийся на диету).
По мнению учёных, это открытие поможет разработать новые методы борьбы с ожирением. Ингибирование (подавление) фермента TBK1 имеет потенциал для восстановления нормального расхода калорий, считают авторы. Впереди – разработка препаратов, обладающих нужными функциями.
Кстати, один такой уже есть на примете: это противовоспалительный и противоаллергический препарат амлексанокс, который был разработан в 1980-х годах в Японии для лечения астмы.
В 2017 году команда уже успела протестировать этот препарат на мышах, у которых, помимо ожирения, был ещё и сахарный диабет второго типа. Тогда учёные сообщили, что амлексанокс действительно помогал животным терять вес, а также увеличивал их чувствительность к инсулину.
Исследователи полагают, что этот препарат имеет огромные перспективы, хотя их данные помогут найти и новые пути решения проблемы ожирения. Также авторы напоминают всем, кто хочет похудеть, что одна только диета в этом не поможет: необходимо не только снижать потребление калорий, но и увеличивать расход энергии. Что и доказали исследователи в данном случае.
Более подробно об этой работе и её итогах рассказывается в статье, которая была опубликована в издании Cell.
Кстати, ранее учёные отыскали в организме внутренние «весы», которые следят за жировыми отложениями. Кроме того, ожирение оказалось «социально заразным».
Автор: Юлия Воробьёва