Тело — это сложная система.
Нередко хаотичная. Ученые десятилетиями пытались разобраться, как именно организм сжигает жир, поддерживает температуру или регулирует уровень энергии.
Исследователи из Макгиллского университета обнаружили у мышей то, что выглядело как панель управления. Конкретный молекулярный переключатель.
Они назвали его «регулятором».
Он контролирует бурый жир.
Не весь жир одинаков
Нам известен белый жир. Это накопительная емкость. Тип жира, который скапливается вокруг талии, когда мы едим слишком много и мало двигаемся. Он связан с ожирением и проблемами со здоровьем.
Бурый жир — другой. Его функция — сжигать калории.
Его единственная реальная задача? Сохранять тепло тела.
Десятилетиями мы думали, что бурый жир выполняет эту функцию только одним способом — через белок UCP1. Это хорошо изученный механизм. Но недавно ученые нашли второй путь. «Бесполезный» цикл,涉及的 креатин. Звучит бессмысленно — тратить топливо ради самого расхода, — но он генерирует тепло. Эффективно.
В чем проблема?
Никто не знал, как включить этот второй механизм.
«Впервые мы идентифицировали, как альтернативный путь генерации тепла активируется независимо от классической системы, — объясняет Лоуренс Казак из Макгиллского университета.
Нахождение этого триггера важно. Оно открывает новые подходы к изучению регуляции температуры тела. Не один клапан. Несколько. Работающие вместе или отдельно, в зависимости от потребностей организма.
Ключ в кармане
Команда исследователей помещала мышей в холод. В сильный холод. Они наблюдали, как менялась химия тела.
В условиях холода в буром жире накапливались специфические химические соединения.
При тестировании эти соединения указали на фермент, называемый тканенеспецифичной щелочной фосфатазой, или TNAP.
Оказалось, что TNAP нуждается в искре, чтобы заработать. Какая искра?
Глицерин.
Это основа определенных молекул жира. Простое вещество. Исследователи создали 3D-карту TNAP и обнаружили специфическую нишу на ферменте. Полость. Они назвали ее глицериновым карманом. Когда глицерин занимает этот карман, фермент активируется. Запускается цикл креатина. Появляется тепло.
Плотность костей встречается со сжиганием жира
Здесь начинается странное.
TNAP нужен не только для тепла. Он важен и для костей.
Существует редкое генетическое заболевание, называемое гипофосфатазией. У людей с этим диагнозом низкая активность TNAP. Их кости не кальцинируются правильно. Остаются мягкими. Хрупкими. Слабыми.
Исследователи проанализировали данные UK Biobank. Пятьсот тысяч человек.
Они нашли мутации в том самом глицериновом кармане. Эти мутации снижали плотность костей. Они также уменьшали активность TNAP.
Связь была очевидна.
Это предполагает, что регулятор выполняет двойную функцию. Он управляет выработкой тепла в жировых клетках. И помогает уплотнять кости.
Что это значит для медицины?
Пока рано. Не ожидайте чудо-лекарства во вторник.
Текущие методы лечения гипофосфатазии включают инъекции. Три раза в неделю. Каждую неделю.
Представьте таблетку. Или что-то более простое.
«Увеличение активности TNAP через его глицериновый карман может усилить благотворные эффекты у пациентов, — говорит Марк Макки.
Идея проста: активировать карман естественным путем или с помощью синтетических соединений. Исправить плотность костей. Возможно, даже корректировать механизм сжигания жира.
Вспомните об ожирении. Вспомните о диабете. Состояниях, при которых сжигание большей части энергии полезно.
Прошлые исследования показали, что цикл креатина влияет на вес у мышей. У этих грызунов гораздо больше бурого жира, чем у нас. Но принцип остается прежним. Если мы сможем включить переключатель для сжигания энергии, не полагаясь на UCP1, у нас будет больше рычагов влияния. Больше вариантов.
Немного открытый контур
Мы всегда рассматривали диссипацию энергии как единую трассу. Один выход.
Теперь мы знаем, что есть две полосы.
В статье говорится, что последствия выходят за рамки просто костной и жировой ткани. За пределы того, что мы сейчас видим в чашках Петри.
Итак, что дальше?
Уже тестируются кандидаты в лекарства. В работе дизайн, управляемый структурой. Пытаясь подобрать ключи к глицериновому карману, как взломщики, пытающиеся открыть дверь.
Приведет ли это к более стройному телу. К более прочным костям. Или к обоим эффектам?
Время покажет. Но механизм есть. Он ждет.
