Удар по ожирению: ученые CNIC выясняют, как жировые клетки распространяются по организму

Группа механоадаптации и биологии кавеол из CNIC.

• Исследователи CNIC описали процесс, который позволяет адипоцитам расширяться за счет накопления жира без разрушения.
• Дополнительная информация: Испанский инсульт до внезапной смерти от проблем с сердцем: первый экспресс-тест на миокардит

Команда Национального центра сердечно-сосудистых исследований( CNIC) во главе с профессором Мигель Анхель дель Посо Барриузо, руководитель группы механоадаптации и биологии кавеол в CNIC, определил важный механизм в <сильных > жировых клетках (адипоцитах), который позволяет им безопасно расширяться для хранения энергия.

Этот процесс предотвращает повреждение тканей и защищает организм от токсических последствий накопления липидов в неподходящих местах. Результаты, опубликованные в журнале < em>Nature Communications, представляют собой значительный шаг вперед в понимании метаболических заболеваний.

Кроме того, это открытие открывает двери для разработки новых терапевтических стратегий для борьбы с заболеваниями, связанными с хроническим избытком энергии, такими как избыточный вес, ожирение, липодистрофия и метаболический синдром, наряду с его серьезными сердечно-сосудистыми и метаболическими осложнениями.

В обществе, характеризующемся <сильным>малоподвижным образом жизни и диетой с высоким содержанием калорий, жировая ткань играет решающую роль в метаболическом здоровье. Адипоциты обладают способностью значительно расширяться, накапливая энергию в жировой форме, предотвращая накопление избыточного количества липидов в таких органах, как < сильная>печень или < сильные>стенки кровеносных сосудов, особенно в сердце и мозг-где это может произойти. нанести необратимый ущерб.

Однако этот процесс небезопасен. Перегрузка жиром может привести к <сильному>разрушению адипоцитов, высвобождению их <сильного>токсического содержимого и возникновению воспаления и нарушений обмена веществ. Исследование CNIC сосредоточено на том, как адипоциты приспосабливаются к <сильным>механическим нагрузкам, возникающим в результате их расширения для размещения накопленного жира.

Команда проанализировала роль

кавеолы, небольшие углубления в клеточной мембране, которые действуют как датчики и буферы этих напряжений. «Когда адипоцит накапливает жир и его поверхность подвергается большему напряжению, кавеолы сплющиваются, высвобождая мембранный «резервуар», который позволяет клетке расширяться, не разрушаясь. Когда запасы жира уменьшаются, эти структуры перегруппировываются, чтобы уменьшить избыток мембран и восстановить клеточную стабильность”, — объясняет Мария Абой Пардаль, первый автор исследования.

Адипоциты (вверху) и кавеолы, которые не могут сплющиться и накапливаются в модифицированных адипоцитах. CNIC

Кавеолы: больше, чем структурная поддержка

Помимо физической защиты адипоцитов, кавеолы играют важную роль в координации клеточного метаболизма. В процессе расширения, уточняет Дель Поно, » молекулярные компоненты этих структур перемещаются в другие отделы клетки, посылая сигналы, которые регулируют метаболическую активность до уровня энергетических запасов. Эта способность делает кавеолы ключевыми элементами для эффективного функционирования адипоцитов».

Однако, когда эти структуры отсутствуют или не функционируют должным образом, адипоциты становятся более жесткими, уязвимыми для разрывов и менее эффективны при накоплении энергии. В результате, добавляет Абой Пардаль, » возникает <сильное > воспаление и нарушается метаболическое здоровье организма. Это явление связано с такими заболеваниями, как липодистрофия, состояние, при котором пациенты <сильные>неспособны образовывать жировые отложения, что приводит к серьезным метаболическим и сердечно-сосудистым нарушениям”.

Также в исследовании CNIC подчеркивается роль ключевого белка, < сильного>кавеолина-1 (Cav1), в процессе реорганизации кавеол. Этот белок должен быть фосфорилирован (химически модифицирован) в специфическую аминокислоту, чтобы кавеолы могли правильно сплющиваться в ответ на колебания механического напряжения на клеточной мембране.

Исследователи разработали трансгенную мышь, экспрессирующую модифицированную форму Cav1, которая неспособна к фосфорилированию. У такой мыши, то есть когда фосфорилирование Cav1 не происходит, < сильные>адипоциты не могут должным образом расширяться под воздействием напряжения, создаваемого накоплением жира, что отрицательно сказывается на их способности накапливать энергию и поддерживать целостность клетки.

Сбой этого очень простого механизма в конечном итоге приводит к липодистрофии и ее тяжелым последствиям. Дель Посо заключает, что «эти результаты позволяют нам лучше понять, как жировая ткань реагирует на механические силы, связанные с избытком энергии. В условиях ожирения и метаболического синдрома этот защитный механизм является ключевым для минимизации вреда организму«.

В исследовании приняли участие подразделения трансгенеза, Технология плюрипотентных клеток, Микроскопия и гистопатология CNIC. Кроме того, сотрудничали исследователи из Мадридского института материаловедения (ICMM, CSIC); Исследовательский центр молекулярной медицины и хронических заболеваний CIMUS; CNIO; Институт биомедицинских исследований Солс-Морреале; и Центр биологических исследований Маргариты Салас –CSIC.