Ученые нашли скрытый «переключатель» сжигания жира, который может укрепить кости

Ученые обнаружили молекулярный «включатель», который активирует скрытую систему сжигания калорий в буром жире. Это открытие может помочь в разработке новых методов лечения заболеваний костей.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, проливают свет на механизмы работы бурого жира. В отличие от белого жира, запасающего энергию, бурый жир сжигает калории для выработки тепла. Долгое время считалось, что этот процесс зависит от единственного биологического пути. Однако недавно ученые выявили второй, альтернативный путь, но не знали, что его активирует.

Команда под руководством Лоуренса Казака из Онкологического института Розалинд и Морриса Гудманов Университета Макгилла определила молекулярный триггер для этой альтернативной системы, известной как «бесполезный цикл креатина».

Когда организм подвергается воздействию холода, он расщепляет накопленный жир для выработки тепла. Этот процесс высвобождает глицерин, молекулу, образующуюся при метаболизме жиров. Исследователи обнаружили, что глицерин связывается с ферментом TNAP в области, которую они назвали «глицериновым карманом». Это взаимодействие активирует альтернативный путь выработки тепла.

«Это первый случай, когда мы определили, как активируется альтернативный путь выработки тепла, независимый от классической системы, — заявил Казак. — Это открывает дверь к пониманию того, как множественные системы сжигания энергии работают вместе, чтобы поддерживать оптимальную температуру тела».

Хотя новое открытие может внести вклад в исследования метаболизма и ожирения, ученые полагают, что его наиболее непосредственное значение может касаться здоровья костей, поскольку фермент TNAP уже известен своей ролью в формировании костной ткани.

Фермент TNAP необходим для кальцификации — процесса построения и поддержания крепких костей. Мутации, снижающие активность TNAP, могут вызывать гипофосфатазию — редкое заболевание, иногда называемое «синдромом мягких костей». Это состояние может приводить к переломам, хронической боли и скелетным аномалиям.

Изучая мутации TNAP в лабораторных экспериментах, ученые обнаружили, что тот же молекулярный «переключатель», участвующий в сжигании энергии в жировых клетках, напрямую влияет на клетки, отвечающие за минерализацию и упрочнение костей.

«Это открытие открывает путь к новому типу лечения, где повышение активности фермента TNAP через его глицериновый карман с помощью природных или синтетических биоактивных соединений потенциально может усилить полезное действие фермента у пациентов, помогая восстановить минерализацию костей до здорового уровня», — отметил Марк Макки, профессор Университета Макгилла.

Исследователи уже определили десятки возможных кандидатов на роль лекарственных препаратов для дальнейшего изучения.