Хорошо известно, что ожирение влияет на выработку инсулина в организме и со временем рискует привести к диабету 2 типа и ряду других метаболических заболеваний. Теперь исследователи из Каролинского института в Швеции нашли дальнейшее объяснение того, почему жировые клетки вызывают метаболические нарушения. Исследование, опубликованное в журнале Nature Medicine, может повлиять на лечение сопутствующей патологии ожирения с помощью уже имеющихся препаратов.
Ожирение – это быстро растущая глобальная проблема общественного здравоохранения, не в последнюю очередь среди детей и молодежи. Многие метаболические заболевания, в том числе диабет 2 типа, тесно связаны с ожирением. Чтобы переломить эту тенденцию, необходимы дополнительные знания, среди прочего, о том, как жировые клетки (адипоциты) способствуют различным вредным процессам в тканях и органах.
Когда жировые клетки увеличиваются, они начинают выделять факторы, вызывающие воспаление жировой ткани. Увеличение жировых клеток также связано с инсулинорезистентностью, когда клетки в организме не реагируют на инсулин должным образом. Важная задача инсулина – регулировать энергию, глюкозу для клеток организма. Когда эта функция нарушена, например, при инсулинорезистентности, увеличивается риск диабета 2 типа.
Эта взаимосвязь хорошо задокументирована, но отсутствовали знания о механизмах, лежащих в основе увеличения жировых клеток (гипертрофия жировых клеток) и секреции провоспалительных веществ.
Изменения активности жировых клеток
Исследователи из Каролинского института показали, что при ожирении и инсулинорезистентности активность жировых клеток изменяется. По мере увеличения размера клеток жировых клеток размер ядра и содержание ядерной ДНК также увеличивается.
"Процесс не деления клеток, а увеличения содержания ДНК и размера клеток (эндорепликация) распространен среди растений и животных. Напротив, этот процесс не был описан для человеческих жировых клеток (адипоцитов), которые могут увеличиваться в размере более чем в 200 раз за время своей жизни," говорит Цянь Ли, научный сотрудник отдела клеточной и молекулярной биологии Каролинского института и соавторний первый автор.
Естественный процесс увеличения размера жировых клеток имеет несколько негативных последствий для здоровья. Авторы демонстрируют, что повышенный уровень инсулина в крови вызывает преждевременное старение, старение некоторых клеток жировой ткани.
"Наши результаты показывают, что стареющие жировые клетки увеличивают секрецию провоспалительных факторов и вызывают воспаление и патологию в жировой ткани человека. Это, в свою очередь, влияет на здоровье всего тела," – говорит Каролина Хагберг, научный сотрудник отделения медицины Сольна Каролинского института и соавтор первого автора.
Хороший эффект от обычного препарата
Результаты основаны на анализе жировой ткани 63 человек с ИМТ до 30, перенесших операцию по поводу пупочной грыжи или холецисэктомии по поводу желчнокаменной болезни, а также 196 человек с ИМТ более 30, перенесших бариатрическую операцию по поводу ожирения в Стокгольме.
Используя обычно прописываемое лекарство от диабета 2 типа, исследователи смогли блокировать образование стареющих жировых клеток и уменьшить секрецию провоспалительных факторов на основе жировых клеток.
"Эти исследования выявляют недооцененный аспект биологии адипоцитов человека, активацию программы клеточного цикла при ожирении и гиперинсулинемии, которая может проложить путь к новым стратегиям лечения ожирения и сопутствующих заболеваний, таких как диабет 2 типа," говорит Кирсти Сполдинг, научный сотрудник отдела клеточной и молекулярной биологии Каролинского института и последний автор исследования.