Ученые Университета Цинциннати (University of Cincinnati), США, объяснили, почему прием тиазолидиндионов – класса противодиабетических препаратов, применяемых для лечения диабета 2 типа – приводит к увеличению веса, а также установили, что вовлеченная в этот процесс молекулярная система в мозге – гамма-рецептор, активируемый пролифератором пероксисом (peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPAR-γ) стимулируется жирными кислотами.
Результаты исследования могут привести к модификации существующих противодиабетических лекарственных средств, имеющей целью ограничить активность этого ядерного рецептора в головном мозге, и, возможно, к пересмотру диетических рекомендаций.
Профессор Университета Цинциннати доктора философии Рэнди Сили (Randy Seeley). (Фото: healthnews.uc.edu)
Исследование, проведенное под руководством профессора Университета Цинциннати доктора философии Рэнди Сили (Randy Seeley), опубликовано он-лайн в журнале Nature Medicine.
Находясь в белой жировой ткани, рецептор PPAR-γрегулирует образование жировых клеток. Новое исследование описывает важную роль PPAR-γ в мозге.
Рецептор PPAR-γ является мишенью для класса противодиабетических препаратов, называемых тиазолидиндионами (thiazolidinediones, TZDs). Этот класс лекарственных средств снижает уровень глюкозы в крови, но приводит к значительному увеличению веса. Именно увеличение веса является причиной того, что пациенты неохотно соглашаются принимать этот препарат, тем более что многие из них уже прилагают усилия к тому, чтобы сбросить лишний вес и тем самым улучшить свое состояние.
Доктор Сили и его группа решили выяснить, ответственен ли рецептор PPAR-γ за процесс набора веса, связанный с приемом тиазолидиндионов, и активируется ли он диетой с высоким содержанием жиров.
Чтобы проверить, как этот класс препаратов взаимодействует с системой PPAR-γ, они использовали животные модели. При приеме тиазолидиндионов в таких же дозах, в каких их принимают пациенты, крысы набирали вес. Исследователи пришли к выводу, что это объясняется активацией рецепторов PPAR-γ в головном мозге. Таким образом, набор веса, связанный с этим классом препаратов, мог вызываться не действием PPAR-γ в жировой ткани, как считалось ранее, а скорее изменением активности областей мозга, регулирующих аппетит.
Кроме того, Сили и его группа показали, что рецепторы PPAR-γ в мозге активирует диета с высоким содержанием жира. Эксперименты, в которых активность PPAR-γ в мозге ограничивалась, приводили к меньшему набору веса у животных, находившихся на диете с высоким содержанием жиров, свойственной многим американцам.
Считалось, что причиной набора веса при приеме тиазолидиндионов является стимулируемое ими образование большего количества жировых клеток. Но, объясняет доктор Сили, большое количество жировых клеток само по себе не достаточно, чтобы сделать животных или людей полнее. Скорее для этого нужно, чтобы количество потребляемых калорий было больше, чем сжигает организм, и это именно то, что происходит, если включить рецепторы PPAR-γ в головном мозге.
«Эта работа помогает нам понять сложную связь между жиром, нашим аппетитом и диабетом 2 типа», - поясняет доктор Сили.
Жировые клетки фактически выполняют защитную функцию и выступают в качестве безопасных хранилищ избыточных питательных веществ, которые наносят вред организму, если откладываются в других тканях, таких как печень и мышцы. Если питательные вещества запасаются в этих клетках, существует повышенный риск метаболических заболеваний, таких как диабет 2 типа.
Именно поэтому тиазолидиндионы являются эффективными средствами снижения уровня глюкозы. Образующиеся дополнительные жировые клетки становятся контейнерами для хранения питательных веществ, которые в противном случае, при накоплении в других тканях, нанесли бы вред организму.
«Можно сравнить жировую ткань с ванной», - говорит Сили. «Ванна предназначена для того, чтобы удерживать воду. Это хорошее место для ее хранения. Если вы откроете кран, не имея ванны, вода зальет другие части вашего дома и причинит ему ущерб».
То же верно и для питательных веществ. Лучше, если они хранятся в «ванне» жировой ткани, чем «разливаются» по всему организму.
Доктор Сили считает, что рецептор PPAR-γ помогает организму подготовиться к большему потреблению пищи и увеличению веса на всех уровнях, открывая возможность того, что употребляемая нами пища, активирующая PPAR-γ, может способствовать повышению темпов ожирения.
«Этот рецептор советует вашему мозгу есть больше и заставляет жировую ткань образовывать дополнительные новые жировые клетки, служащие хранилищем этих избыточных калорий».
Следующим шагом ученых будет попытка найти пути модификации молекул тиазолидиндионов в таком направлении, чтобы они сохранили свою важную функцию снижения уровня глюкозы, но имели бы меньший доступ к мозгу, что ограничило бы увеличение веса.
«В долгосрочной перспективе важно лучше понять взаимодействие между рецепторами PPAR-γ в мозге и специфическими микронутриентами, которые мы получаем из жиров, белков и углеводов», - подчеркивает доктор Сили. «Мы знаем, что жирные кислоты активируют рецепторы PPAR-γ. Если мы узнаем, какие конкретно, мы сможем найти пути ограничить их способность включать эту систему, стимулирующую аппетит, и поможем пациентам избежать увеличения веса».
