Определен фактор, контролирующий метаболизм жира в мышцах

В ходе недавнего исследования, проведённого в университетских больницах Кливлендского медицинского центра и медицинского факультета университета Кейс Вестерн Резерв, учёные обнаружили, что скелетные мышцы играют важную роль в регуляции жировых запасов и метаболизме жира.

 

Результаты исследования были опубликованы в Journal of Clinical Investigation.

 

В ходе исследования доктор Мукеш К. Джейн, вместе с коллегами изучили роль одного из генов – Крюппель-подобного фактора 15 (KLF15) в скелетных мышцах. Учёные применили экспериментальную модель на мышах, из мышц которых предварительно удалили KLF15.

 

Эта генетическая манипуляция вызвала у мышей серьезные проблемы, а именно ожирение, дислипидемию (высокий уровень циркуляции жиров в крови), непереносимость глюкозы, инсулинорезистентность и предрасположенность к неалкогольному ожирению печени. 

 

Дальнейшее исследование показало, что KLF15 контролирует усвоение и использование жиров скелетными мышцами. Без KLF15 мышцы не способны эффективно поглощать и использовать жиры, поэтому они накапливаются в печени и белых жировых тканях.

 

"В ходе предыдущих работ мы уже поняли критически важную роль KLF15 в поддержании здоровья мышц, наблюдая повышение его уровня у людей после тренировки", - сказал доктор Джейн, профессор медицины и замдекана в Кейс Вестерн Резерв. "С потерей KLF15 мышцы мышей утрачивали рабочую мощность. KLF15 тесно связан с метаболическим здоровьем и демонстрирует потенциальную молекулярную связь между физическими нагрузками и общим состоянием здоровья".

 

Учёные также показали, что рацион с высоким содержанием короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) способен ослабить симптомы метаболических расстройств. Пища, богатая клетчаткой, например, фрукты, овощи, бобовые и цельные злаки, содержит много SCFA. У мышей, которых кормили таким кормом, уменьшился вес и улучшился баланс глюкозы (регуляция уровня сахара в крови).

 

Когда мышей с избыточным весом перевели на этот рацион, они похудели и повысили чувствительность к инсулину, что показывает потенциал подобного рациона в качестве профилактического и лечебного средства метаболических расстройств.

 

"Предрасположенность к ожирению и неалкогольному ожирению печени, наблюдаемая на фоне избытка потребляемой энергии, подчёркивает важность метаболизма жиров в скелетных мышцах и перекрестного взаимодействия органов в развитии этих серьезных заболеваний", - объяснил Лиянь Фань, автор исследования. "Это поможет нам понять различные механизмы метаболических расстройств и определить цели для эффективной терапии".

 

В совокупности полученные данные показали значение скелетных мышц в качестве важного регулятора метаболизма жиров и здоровья печени, а рацион, содержащий много SCFA, может оказаться эффективным и доступным способом лечения метаболических расстройств, являющихся результатом нарушения механизмов усвоения жиров.

 

Следующие этапы в исследованиях – это изучение акций KLF15 при различных режимах питания (например, во время голодания или во время физических нагрузок), а также потенциала мышечного KLF15 для разработки целевой терапии.

 

Источник: Liyan Fan, David R. Sweet, Domenick A. Prosdocimo, Vinesh Vinayachandran, Ernest R. Chan, Rongli Zhang, Olga Ilkayeva, Yuan Lu, Komal S. Keerthy, Chloe E. Booth, Christopher B. Newgard, Mukesh K. Jain. Muscle Kruppel-like factor 15 regulates lipid flux and systemic metabolic homeostasis. Journal of Clinical Investigation, 2021; 131 (4) DOI: 10.1172/JCI139496