Фермент, ускоряющий метаболизм и препятствующий набору веса у мышей

В ходе нового исследования было обнаружено, что генномодифицированные мыши с экспрессией в жировых тканях воспалительного фермента IKK-бета потребляли больше пищи, но при этом набирали меньше веса. По сути, они сжигали сахар и жир эффективнее, чем обычные мыши. В связи с этим появляется предположение, что данный научный эксперимент может пролить свет на то, как ожирение и воспалительные процессы влияют на инсулинорезистенцию и чувствительность инсулина.

Ученые, проводившие данное исследование, сообщают, что они существенно ограничили набор веса, ускорили метаболизм и повысили эффективность инсулина у мышей посредством генной инженерии –  экспрессии специфического человеческого фермента в их жировых тканях. Несмотря на то, что такая профилактика ожирения вызвала обширное воспаление, ученые выдвигают новые предположения относительно связей между ожирением, инсулинорезистенцией, диабетом второго типа и воспалительными процессами.

«Включение этой молекулы оказало очень существенное влияние на липидный метаболизм», - говорит Хайянь Ксу, доцент медицины Медицинской Школы Уоррена Альперта Университета Брауна и научный сотрудник Центра Диабета и Эндокринологии госпиталя Hallett Род-Айленда. Ксу является автором статьи, описывающей это исследование в январском 2012 года номере журнала Endocrinology и опубликованной ранее в интернете.

Инсулинорезистенцию вызывает и ожирение, и воспалительные процессы, однако, по-видимому, ожирение в этом случае опаснее. «Низкая масса тела – хорошее условие для оказания воздействия на чувствительность инсулина». Связь между подкожным жиром, воспалительными процессами и работой инсулина довольно сложна. Традиционно считается, что ожирение приводит к возникновению воспалительных процессов, а это в свою очередь влияет на чувствительность инсулина. В этом исследовании ученые изменили последовательность событий для генетически модифицированных мышей, вызвав воспалительный процесс с помощью включения фермента IKK-бета в их жировые ткани до того, как у них разовьется ожирение. В итоге их метаболические результаты оказались более позитивными по сравнению с контрольными мышами, гены которых оставили без изменений, хотя кормили и тех, и других одинаково.

И мужские, и женские особи модифицированных мышей по-прежнему продолжали набирать вес, но скорость набора значительно снизилась. Все испытуемые мыши начинали с одного веса. Однако примерно после 22 недель высокожирной диеты оказалось, что генномодифицированные самцы весили менее 38 грамм, тогда как контрольные – более 45 грамм. При более умеренной диете наблюдалось значительное сокращение разницы, однако она по-прежнему была статистически значимой. Оба тренда наблюдались и у женских особей.

Модифицированные мыши набирали вес медленнее, несмотря на то, что потребляли намного больше пищи. Ускоренный метаболизм позволял им эффективнее избавляться от дополнительных калорий. К примеру, после инъекций глюкозы у модифицированных мышей сохранялся более низкий уровень сахара по сравнению с контрольными. То же самое наблюдалось и после инъекций инсулина, в связи с чем, возникает предположение, что инсулин эффективнее. Кроме того, трансгенные мыши расходовали намного больше энергии по сравнению с их нормальными собратьями, тем самым показывая, что сахар действительно усваивался.

Несмотря на то, что механизмы, посредством которых расположенный в жировых тканях фермент IKK-бета стимулирует метаболизм, до конца не ясны, ученые отметили увеличенную экспрессию генов, связанных с окислением жирных кислот и созданием митохондрий - клеточных отделов, ответственных за производство энергии. А между тем, урок, который можно извлечь из данного исследования, заключается в том, что в то время как и ожирение, и воспалительные процессы являются активаторами инсулинорезистенции, Ксу утверждает, что, по всей видимости, ожирение представляет собой более опасный фактор.

«Низкая масса тела – хорошее условие для оказания воздействия на чувствительность инсулина, – говорит она, – поэтому снижение степени ожирения эффективнее ослабления воспалительных процессов».

Другой момент заключается в том, что способность фермента IKK-бета ускорять метаболизм может относиться к его активации в жировых тканях. В ранее проведенных исследованиях ученые активировали его в печени и не получали подобных результатов снижения веса, а также активировали его в гипоталамусе головного мозга, что наоборот приводило к увеличению веса.