В новом исследовании ученые сообщают, что они существенно ограничили набор веса, улучшили метаболизм и повысили эффективность инсулина у мышей, сконструировав их так, чтобы они экспрессировали определенный человеческий фермент в их жировой ткани. Несмотря на то, что профилактика ожирения была достигнута значительной ценой из-за широко распространенного воспаления, исследование предлагает новые ключи к разгадке связи между ожирением, инсулинорезистентностью, диабетом 2 типа и воспалением.
"Включение этой молекулы оказывает очень сильное влияние на метаболизм липидов," сказал Хайян Сюй, доцент медицины (исследования) в Медицинской школе Уоррена Альперта при Университете Брауна и исследователь Центра диабета и эндокринологии Халлетта больницы Род-Айленда. Сюй является автором статьи с описанием исследования, опубликованной в январском выпуске журнала Endocrinology за 2012 год и опубликованной ранее в Интернете.
Взаимосвязь между жиром, воспалением и показателями инсулина сложна. Принято считать, что ожирение приводит к воспалению, которое способствует развитию инсулинорезистентности. В этом исследовании исследователи изменили последовательность событий у трансгенно созданных мышей, вызвав воспаление с помощью фермента IKKbeta в их жировой ткани до того, как они стали тучными. Результат по метаболизму был намного более положительным, чем у контрольных мышей, которые не подвергались изменениям, но получали те же диеты.
И у самцов, и у самок измененные мыши все еще прибавляли в весе, но значительно медленнее. Все мыши начали с одинакового веса. Однако примерно через 22 недели на диете с высоким содержанием жиров измененные самцы мышей весили менее 38 граммов, в то время как неизмененные самцы мышей весили более 45 граммов. На менее экстравагантной диете под названием "чау" разница значительно уменьшилась, но оставалась статистически значимой. Обе тенденции коснулись и женщин.
Измененные мыши набирали вес медленнее, несмотря на то, что ели гораздо больше еды. Их повышенный метаболизм позволил им гораздо более эффективно распределять лишние калории. Например, после инъекции глюкозы у измененных мышей сохранялся более низкий уровень сахара в крови, чем у неизмененных мышей. То же самое верно и после инъекций инсулина, что позволяет предположить, что инсулин был более эффективным. Кроме того, трансгенные мыши потребляли гораздо больше энергии, чем их нормальные собратья, что позволяет предположить, что сахар действительно метаболизировался.
Механизмы, с помощью которых IKKbeta в жировой ткани увеличивает метаболические показатели, не совсем ясны, но исследователи измерили повышенную экспрессию генов, связанных как с окислением жирных кислот, так и с образованием митохондрий, части клетки, ответственной за выработку энергии.
Один из возможных уроков исследования, по-видимому, заключается в том, что, хотя ожирение и воспаление являются стимуляторами инсулинорезистентности, сказал Сюй, ожирение, по-видимому, является худшим.
"Более низкая масса тела всегда способствует влиянию на чувствительность к инсулину," она сказала. "Уменьшение ожирения побеждает усиление воспаления."
Другой момент заключается в том, что способность IKKbeta способствовать метаболизму может быть специфичной для его активации в жировой ткани. В предыдущих исследованиях ученые активировали его в печени без пользы для снижения веса и в гипоталамусе мозга, что привело к увеличению веса.