Как следует из результатов исследования, проведенного учеными Юго-западного медицинского центра Техасского университета (UT Southwestern Medical Center), сердце может регулировать энергетический баланс всего организма – открытие, которое может помочь в разработке более эффективных методов лечения ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Используя мышей, находившихся на рационе с высоким содержанием жиров, ученые установили, что воздействие на специфичный для сердца генетический путь предотвращает развитие ожирения и защищает животных от опасных изменений уровня сахара в крови, характерных для диабета 2 типа.

«Ожирение, сахарный диабет и ишемическая болезнь сердца являются основными причинами смерти и инвалидности, и все они связаны с обменом веществ. Это первая демонстрация того, что сердце может регулировать системный метаболизм, которая, мы думаем, открывают целую новую область исследований», – говорит старший автор статьи, опубликованной в журнале Cell, доктор Эрик Олсон (Eric Olson), PhD.

Исследование проводилось на генетически модифицированных мышах, которым вводился экспериментальный препарат, оказывающий влияние на уровни двух регуляторных молекул в сердце. Ученые установили, что MED13, ключевая составляющая одного из генетических путей в клетках сердечной мышцы – кардиомиоцитах, – контролирует обмен веществ во всем организме, в то время как специфичная для сердца микроРНК – miR-208а – подавляет действие MED13.

Мыши с уровнями MED13, повышенными либо генетически, либо фармакологически, не проявляли признаков ожирения и демонстрировали повышение расхода энергии. Напротив, у генетически модифицированных мышей с отсутствием MED13 в кардиомиоцитах наблюдалась повышенная предрасположенность к ожирению, индуцированному рационом с высоким содержанием жиров. Кроме того, у животных был нарушен метаболизм сахара в крови и отмечались другие изменения, характерные для метаболического синдрома, связанного с развитием ишемической болезни сердца, инсульта и диабета 2 типа.

МикроРНК – небольшие фрагменты генетического материала, раньше казавшиеся ученым малоинтересной мишенью для исследований, так как, в отличие от более длинных цепочек РНК, они не кодируют белков. Гены, кодирующие микроРНК, долго относили к так называемой «мусорной» ДНК. Однако в последние годы эти молекулы признаны ключевыми регуляторами многих заболеваний и реакции на стресс, развивающейся в различных тканях. К настоящему моменту идентифицированы, по меньшей мере, 500 микроРНК.

«Несколько лет назад наша лаборатория сфокусировала свое внимание на этой специфичной для сердца микроРНК, miR-208a, а затем в сотрудничестве с одной из биотехнологических компаний разработала препарат для ее подавления. При изучении его эффектов мы установили, что животные, получавшие этот ингибитор, были более устойчивы к пище с высоким содержанием жира и не проявляли при этом признаков каких-либо других заболеваний», – поясняет доктор Олсон.

Как эта специфичная для сердца микроРНК взаимодействует с разными клетками по всему организму, пока неизвестно и станет предметом дальнейших исследований.

Аннотация к статье

A Cardiac MicroRNA Governs Systemic Energy Homeostasis by Regulation of MED13