Обнаружена популяция «спящих» предшественников жировых клеток

Ожирение внутренних органов нарастает в промежутке 20–60 лет, даже если потребление калорий остается неизменным. Иллюстрация создана GigaChat

Сегодня врачи пугают людей опасностями, связанными с избыточным весом, и предлагают в качестве лекарственной терапии пептиды (цепочки аминокислот), призванные блокировать белковые рецепторы в мембранах клеток кишечника. Рецепторы возбуждают молекулярные каскады, приводящие к генерации сигналов насыщения, поступающих в мозг.

Там, глубоко в подкорке, имеются группы нервных клеток, часть которых регулирует пищевое поведение – вплоть до отключения такой эмоции-«движителя», как страх. Здесь в качестве иллюстрации уместно будет вспомнить сцену из гоголевского «Тараса Бульбы», когда человек в блокированном городке бросается к Андрию, несущему захваченные в курене хлебы. На другом полюсе – люди, которые страдают булимией и готовы съесть целого «бу»-быка. Удержать людей от излишнего потребления пищи как раз и призваны пептиды, действующие на периферии пищевой цепочки.

С возрастом, как сказано выше, повышается опасность внутреннего ожирения, подстегиваемого снижением расходования энергии и грозящего развитием заболевания, связанного с изменением метаболизма, обмена веществ. Оно сопровождается снижением восприимчивости клеток внутренних органов к циркулирующему в крови инсулину. А это, в свою очередь, ведет к уменьшению его выработки клетками так называемых островков Лангерганса в поджелудочной железе. Так возникает не только замкнутый, но и порочный круг.

Ожирение внутренних органов нарастает в промежутке 20–60 лет даже на фоне постоянного, или константного, потребления калорий. И этот феномен долго было загадкой для врачей и ученых. И вот она отчасти разгадана благодаря открытию, сделанному в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса. Американские исследователи идентифицировали особую популяцию предшественников-прогениторов адипоцитов, или жировых клеток. Результаты представлены в журнале Science.

Клетки из этой популяции пребывают в практически выключенном, «дремлющем» состоянии примерно до 40 лет. Но после достижения индивидом этого возраста клетки, напоминающие стволовые, обретают высокий потенциал специализации (дифференцировки) в адипоциты. Но проблема еще и в том, что клетки со свойствами будущих жировых имеют свойство распространения по организму.

Авторы показали, что активация покоящихся предшественников-адипоцитов (АРС) начинается уже на ранних этапах старения. В результате они под действием липидного фактора LIFR дают стремительно нарастающий адипогенез в окружении внутренних органов. Но его клетки не просто подвергаются генной трансформации. Они должны провести в цитоплазму будущих адипоцитов жировой материал, который клеточная мембрана в норме на пропускает.

В статье, опубликованной в журнале Nature, описано действие специальных протеинов, которые как бы формируют мосты для проведения трансфера жиров. Их структура и механизм проведения подробно изучены благодаря криоэлектронному микроскопу (криоЭМ) высокого разрешения.

Главным компонентом транспортного процесса является BLTP, или протеин липидного трансфера, формирующий своеобразный мост. У круглого червячка с красивым названием С.elegans, выбранного в качестве объекта исследований, был исследован белок LPD. Этот транспортный протеин образует своеобразный туннель, мост, по которому липиды доставляются в протоплазму. Затем липиды попадают в эндоплазматическую сеть-ретикулюм, состоящую из мембранных каналов с рибосомами, на которых происходит синтез белков. Распределению липидов по клеточным отделам помогает вспомогательный белок Spigot, который своей формой напоминает колющую ость зерна в колосе.

Выделение отдельных клеточных протеинов представляет собой трудную задачу из-за ничтожности их содержания в отдельных клетках. Авторам, в частности, удалось подготовить материал для изучения под криоЭМ, выделив достаточное количество LPD из клеток 60 млн червячков! Вполне возможно, что следующим этапом станет создание лекарств – не только против ожирения, но и просто для пожилых людей, – мишенями воздействия которых будут не рецепторы активных пептидов, а внутриклеточные протеины. Нацеленность на них позволит уменьшить дозу лекарства и побочные эффекты их действия.