Гормон адипонектин защищает клетки от апоптоза, воздействуя на церамиды

Филипп Шерер (Philipp Scherer) (слева) и Вильям Холланд (William Holland), исследующие так называемый «гормон голодания» адипонектин, считают, что их открытия могут в конечном итоге привести к новым методам лечения многих заболеваний – от диабета и потери веса до болезней сердца и рака. (Фото: utsouthwestern.edu)

Новое открытие ученых Юго-западного медицинского центра (Southwestern Medical Center) Техасского университета (University of Texas) может разрешить 17-летнюю загадку о том, каким образом так называемый «гормон голодания» адипонектин оказывает влияние на многие биологические системы, включая чувствительность к инсулину и повышение выживаемости клеток.

Результаты последнего исследования обобщают многочисленные наблюдения о том, как функционирует гормон адипонектин, и в конечном итоге могут привести к новым методам лечения различных заболеваний – от диабета и потери веса до болезней сердца и рака.

«До сих пор не было выявлено отчетливой связи между всеми этими различными явлениями», - говорит доктор Филипп Шерер (Philipp Scherer), профессор кафедр внутренних болезней и клеточной биологии, старший автор статьи, опубликованной в журнале Nature Medicine.

Чтобы определить, как один и тот же гормон может оказывать настолько разностороннее воздействие, ученые использовали модели индуцированной запрограммированной смерти бета-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, и кардиомиоцитов, специфических клеток сердечной мышцы - миокарда.

«Эта статья показывает, что общим во всех этих различных видах активности является взаимодействие адипонектина со специфическим набором липидов, известных как церамиды», - говорит доктор Шерер, возглавляющий Touchstone Center for Diabetes Research.

Церимиды (керамиды) – семейство липидных молекул, известных своей способностью вызывать запрограммированную смерть клеток, или апоптоз. Высокие уровни церамидов, как было показано ранее, способствуют развитию диабета, нарушая индуцированные инсулином сигнальные клеточные пути и вызывая гибель бета-клеток поджелудочной железы.

Ученые установили, что введение адипонектина в клетки приводит к превращению церамидов из разрушающей силы в фактор, помогающий клеткам выживать, и подавляет апоптоз.

«Адипонектин, по существу, способствует преобразованию этого уродливого кузена», - объясняет доктор Шерер.

Доктор Вильям Холланд (William Holland), ведущий автор статьи, считает, что новые открытия имеют большое значение для лечения многих болезней, включая диабет и рак. «Красота этого исследования заключается в том, что его результаты подтверждаются как на животных моделях, так и in vitro. Используя модели апоптоза бета-клеток и кардиомиоцитов, нам удалось показать, что можно защитить эти клетки от запрограммированной смерти с помощью адипонектина» - говорит ученый.

Адипонектин, открытый доктором Шерером в 1994 году, не только контролирует чувствительность к инсулину, но и, как известно, играет важную роль в обмене веществ и ожирении. Предыдущие исследования показали, что при высоких уровнях адипонектина организм запасает избыточный жир в адипоцитах, или жировых клетках, чтобы защитить себя от возможного голодания в плохие времена. Эти запасы жира откладываются в основном в подкожной клетчатке, и экспрессия адипонектина в подкожном жире выше, чем в висцеральном. Адипонектин является специфическим адипокином, т.е. он синтезируется только адипоцитами. Экспрессия, секреция и плазменный уровень адипонектина снижаются при ожирении и абдоминальном распределении жировой ткани. Возникает своего рода парадокс: чем более выражено ожирение и чем больше адипоцитов, тем меньше вырабатываемого ими адипонектина.

При снижении уровня гормона организм начинает откладывать жир в опасных местах, таких как сердце, печень и мышечная ткань – где он может вызвать воспаление и привести к заболеваниям сердца. Поэтому ученые считают, что уровень адипонектина может быть хорошим предиктором риска развития диабета, болезней сердца и рака.

В целом, новые открытия «подтверждают гипотезу о том, что адипонектин является важным и, вероятно, ключевым регулятором уровня липидов», заключает доктор Шерер.

По материалам

New clues uncover how 'starvation hormone' works, investigators at UT Southwestern report

Аннотация к статье: Receptor-mediated activation of ceramidase activity initiates the pleiotropic actions of adiponectin