Гены жировой складки

Жир наравне с углеводами является важнейшим источником энергии для нашего организма. Но в отличие от сахаров, практически не запасаемых нашим организмом, за исключением разве что гликогена печени, жиры способны откладываться (как говорят специалисты – «депонироваться») в многочисленных специализированных жировых клетках – адипоцитах. Они располагаются не только в подкожной жировой клетчатке, но и в сальниках и капсулах внутренних органов.

Хотя довольно долго считалось, что жировая ткань очень инертна и почти не принимает участия в обмене веществ, адипоциты участвуют в регуляции уровня сахара в крови, синтезе гормонов и теплопродукции.

Впрочем, для человека подкожная жировая клетчатка выполняет еще одну важнейшую функцию – косметическую.

И если ученые пытаются повлиять на все этапы обмена жиров в нашем организме с целью избавить людей от тучности и связанных с этим тяжелейших сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний, то остальные слои населения с интересом следят за новыми открытиями генетиков и биохимиков в надежде избавиться от лишних килограммов, не прилагая к тому «лишних» усилий.

Этапы превращения жиров в организме уже досконально изучены: начинается все в тонком кишечнике с расщепления чужеродных жиров пищи на глицерин и жирные кислоты. Эти составляющие всасываются в клетки стенок тонкого кишечника и поступают в кровь. Собственные жиры синтезируются уже из глицерина и характерных для данного организма жирных кислот, причем глицерин может образовываться нашим организмом и из сахаров.

Откладываются образующиеся жировые капли также интересным образом: сначала в жировой клетке образуется несколько капелек, затем они сливаются, оттесняя ядро к периферии клетки. При этом количество адипоцитов чаще всего постоянно в течение жизни, меняется лишь содержание жира в клетках. Исключение составляют как раз больные ожирением, у которых запускаются процессы деления клеток жировой ткани.

При этом каждая капелька жира окружена оболочкой из комплекса белков и фосфолипидов. Такая форма хранения универсальна для всех животных и обладает несколькими преимуществами. Во-первых, это даёт клетке возможность использовать энергию химических связей жирная кислота – глицерин. Во-вторых, позволяет транспортировать капли по кровеносным и лимфатическим сосудам, препятствуя их объединению. Это самопроизвольно происходит в отсутствие оболочки – например, когда в результате обширной травмы адипоциты повреждаются и жировые капли попадают в кровь «в чистом виде». Крупные скопления таких капелек способны даже закупоривать крупные артерии, вызывая эмболию.

Несмотря на то что гены, отвечающие за всасывание, образование и расщепление жиров, уже установлены, влиять на этот процесс пока мало удается.

Возможно, это получится у специалистов из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна в Бронксе, досконально изучивших этап отложения жира в каплях.

Давид Сильвер и его коллеги обнаружили гены, отвечающие за подобную «упаковку». Названные FIT1 и FIT2 (Fat-Inducing Transcripts – индуцирующие жир последовательности). Эти гены совпадают примерно наполовину и кодируют белки длиной примерно в 200 аминокислот. Их даже отнесли к новому семейству: последовательность нуклеотидов в них не похожа ни на какую иную, известную науке.

Специалисты из Бронкса на этом не ограничились и провели ряд экспериментов для установления точной роли обоих. Первый заключался в оверэкспрессии этих генов в человеческих клетках в культуре in vitro (в пробирке). Для этого ученые вставили в геном дополнительные копии кодирующих последовательностей. Это привело к увеличению содержания кодируемых ими белков и в конечном итоге к многократному (от четырёх до шести раз) увеличению числа жировых капель. При этом общая скорость образования жира оставалась на том же уровне, что и в контрольных культурах.

Учёные провели и противоположный эксперимент. «Выключив» FIT2 в адипоцитах мыши (FIT1 в них не экспрессируется вовсе), ученые практически не увидели вновь образующихся капель.

Потом эксперимент был повторен уже на целом организме – рыбке полосатой гирелле. Введя в её икринки последовательности нуклеиновых кислот, подавляющие FIT2, ученые исследовали образование новых капель. Шестидневных рыбок содержали на более чем калорийном рационе и перед исследованием кормили большим количеством жиров на протяжении 6 часов. По сравнению с контрольной группой печень и кишечник «обследуемых» практически не содержали капель.

Безусловно, ученые, воодушевленные своим открытием, планируют уже в скором времени разработать лекарства и избавить человечество не только от тучности, но и от вызываемых ею болезней – диабета II типа и сердечно-сосудистых расстройств. А поможет ли это тем, кто желает избавиться от лишнего веса, не ясно. Рекомендации специалистов на этот счёт остаются прежними: лучше записаться в тренажёрный зал и ходить туда.