Международная группа ученых из Корейского института передовых технологий выявила ключевой эпигенетический механизм, который способен блокировать превращение клеток в жировые. Открытие может в перспективе привести к новым подходам в лечении ожирения и сахарного диабета 2-го типа. Работа опубликована в журнале Science Advances.
В центре исследования оказался белок PPARγ — так называемый «мастер-регулятор» образования жировых клеток (адипоцитов). Когда он активен, в клетке запускается целая сеть генов, закрепляющих ее жировую специализацию. Именно поэтому PPARγ давно рассматривается как ключевая мишень в исследованиях метаболических заболеваний.
Однако ученые показали, что действие этого белка можно подавить не за счет изменения ДНК, а с помощью эпигенетического механизма — тонкой настройки активности генов. В этом процессе ключевую роль играют два белка, YAP и TAZ, входящие в сигнальный путь Hippo, который контролирует рост органов и «решения» клеток — делиться, погибать или дифференцироваться.
Как выяснилось, YAP и TAZ запускают цепочку химических реакций, которая отключает гены, активируемые PPARγ. Даже если клетка получает сигнал стать жировой, YAP и TAZ могут его «перебить» и сохранить клетку в менее специализированном состоянии.
Эксперименты на клетках и мышах показали, что при отключении сигнального пути Hippo, который в норме сдерживает активность YAP и TAZ, жировые клетки частично утрачивают свои свойства. Они не возвращаются полностью в состояние стволовых клеток, но теряют характерные признаки адипоцитов и начинают вести себя как их предшественники.
«Это первое исследование, которое показало, что дифференцировка жировых клеток строго контролируется на эпигенетическом уровне, а не только за счет классической регуляции генов», — отметил руководитель работы, молекулярный биолог Дэ-Сик Лим.
Авторы подчеркивают, что избыток жировых клеток или их накопление в «неправильных» местах напрямую связано с развитием сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. При этом уже сформировавшиеся жировые клетки крайне трудно устранить: при похудении они, как правило, лишь уменьшаются в размерах, но не исчезают.
Новые данные позволяют по-новому взглянуть на процесс формирования жировой ткани и в перспективе могут привести к более точным и персонализированным стратегиям лечения ожирения. Впрочем, исследование пока проведено только на мышах, и до клинического применения у человека потребуется еще много лет работы.
Ранее был назван витамин, способствующий регулярному стулу.