Ученые Йельской школы медицины (Yale School of Medicine) установили, что протекающий в головном мозге молекулярный процесс, известный как инструмент контроля над количеством съедаемой пищи, ответственен и за трансформацию белого жира в бурый. Этот процесс оказывает влияние на то, какое количество энергии мы сжигаем и насколько много веса можем потерять. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Доктор Ян: «Наше исследование показывает, что
«побурение» белого жира – высоко динамичный
физиологический процесс, контролируемый мозгом.
Эта работа демонстрирует, что опосредованные мозгом
поведенческие модификации могут влиять на то,
как сжигается съеденная и запасенная в виде
жира пища». (Рис. Michael S. Helfenbein)

Ожирение представляется сегодня глобальной эпидемией. Избыточная жировая ткань – главный фактор риска развития диабета 2 типа, гипертонии, сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний и рака. Человек набирает избыточный вес, и у него развивается ожирение, когда поступление энергии превышает ее потребление, и лишние калории запасаются в жировой ткани, состоящей как из белого, так и из бурого жира. В то время как белый жир преимущественно запасает энергию в виде триглицеридов, бурый жир рассеивает химическую энергию в виде тепла. Чем больше у вас бурого жира, тем больший вес вы можете потерять.

Ранее уже было показано, что энергосберегающий белый жир обладает способностью трансформироваться в сжигающий энергию жир, близкий к бурому. В своем новом исследовании ученые, участвующие в Программе интегративного клеточного сигналинга и нейробиологии метаболизма (Program in Integrative Cell Signaling and Neurobiology of Metabolism), продемонстрировали, что контролирующие чувство голода и аппетит нейроны головного мозга имеют прямое отношение и к «побурению» белого жира.

Ведущий автор статьи Сяоюн Ян (Xiaoyong Yang), доцент кафедры сравнительной медицины и физиологии, провел это исследование с Тамашем Хорватом (Tamas Horvath), профессором и руководителем кафедры сравнительной медицины, профессором кафедр нейробиологии и акушерства и гинекологии.

Исследователи простимулировали процесс побурения жира у мышей стимулами из головного мозга и установили, что он защищает находящихся на рационе с высоким содержанием жиров животных от ожирения. Изучение молекулярных изменений в контролирующих чувство голода нейронах гипоталамуса показало, что переключателем, регулирующим активность мозга по сжиганию жиров, является присоединение уникального сахара O-GlcNAc к каналу калиевых ионов.

«Наше исследование показывает, что «побурение» белого жира – высоко динамичный физиологический процесс, контролируемый головным мозгом», – говорит доктор Ян. «Эта работа демонстрирует, что обусловленные мозгом поведенческие изменения могут влиять на то, как сжигается съеденная и запасенная в виде жира пища».

По словам доктора Яна, воздействие голода и холода – две постоянно действующие переменные в развитии и эволюции млекопитающих.

«Мы наблюдали, что в нейральном контроле над побурением белого жира пищевая депривация доминирует над холодовым воздействием. Эта регуляторная система может быть эволюционно важной, так как она снижает производство тепла, чтобы сохранить энергетический баланс, когда мы голодны. Модулирование этой связи между головным мозгом и жиром представляет собой новую стратегию борьбы с ожирением и сопутствующими ему заболеваниями».

Оригинальная статья

O-GlcNAc Transferase Enables AgRP Neurons to Suppress Browning of White Fat