Вместе с неожиданным открытием протеина, который интенсивно экспрессируется в жировой ткани, ученые, по-новому взглянули на проблему ожирения и нарушений метаболизма.

Сигнальный белок PGRMC2 ранее подробно не изучался. Его обнаружили в матке, печени и некоторых других органах и тканях. В избытке содержится в жировой ткани – особенно в бурой жировой ткани, которая превращает метаболиты в тепло, и поддерживает тем самым температуру тела. Этот факт невероятно заинтересовал ученых.

Важная роль: навигатор гема

Гем

Ученые считают, что белок PGRMC2 связывает и высвобождает молекулу — гемГем образуется в печени и красном костном мозге, и играет заметную роль в нашем организме. Эта железосодержащая молекула циркулирует внутри клеток и поддерживает жизненно важные процессы, такие как: клеточное дыхание, клеточная пролиферация, клеточная смерть и циркадные ритмы. Кроме того гем – компонент гемоглобина, который переносит кислород и углекислый газ крови.

Применив биомеханические технологии и биологические тест-системы, ученые выяснили, что PGRMC2 – шаперон гема. Он заключает гем в оболочку – инкапсулирует, и переносит его из митохондрии, в которой тот образуется, к ядру клетки, где он приступает к своим функциями. Без защитного шаперона гем начал бы взаимодействовать, и попутно разрушать, со всем на своем пути.

Значимость гема для многих клеточных процессов уже давно известна. Также известно, что гем довольно токсичное вещество для клеточных структур и поэтому ему необходима некая система транспортировки — челночный механизм. Ученые выдвигали различные гипотезы, но протеин, который бы переносил гем так и не обнаружили, до сих пор…

Ну и причем тут ожирение?

Адипоцит — жировая клетка

Ставя эксперименты над мышами, ученые определили PGRMC2 в качестве первого внутриклеточного шаперона гема, который описали у млекопитающих. Тем не менее ученые на этом не остановились и попытались выяснить, что произойдет с организмом если этот белок вдруг исчезнет.

Без PGRMC2, присутствующего в жировой ткани, у мышей, которых кормили пищей с высоким содержанием жира развилось нарушение толерантности к глюкозе и чувствительности к инсулину, а это ни что иное как критерии диабета и других метаболических нарушений. У страдающих ожирением и диабетом мышей, которым активировали функции PGRMC2, удалось уменьшить симптомы, связанные с диабетом.

Состояние мышей улучшалось, у них восстанавливалась толерантность к глюкозе и уменьшалась резистентность к инсулину. Открытие предполагает, что изменение активности PGRMC2 в жировой ткани может быть полезным с точки зрения фармакологического подхода. Разработать лекарство для купирования последствий ожирения для здоровья теперь не составит труда.

Команда также оценила как протеин меняет другие функции бурого и белого жира. Бурый жир, который в норме содержит много гема, часто рассматривается как «хороший жир». Одна из его ключевых ролей – создавать тепло для поддержания постоянной температуры тела. Раньше думали, что он присутствует только у детей т.к. у них несовершенная система терморегуляции. Теперь известно, что это мнение ошибочно, и у взрослых его тоже предостаточно.

При этом у мышей, у которых в жировой ткани отсутствовал PGRMC2, если их помещали в холодное помещение, температура тела быстро падала. Не смотря на то, что мышиный мозг посылал правильные сигналы для усиления термогенеза и уменьшения теплоотдачи, мыши не могли защитить себя от холода. Без гема возникнет митохондриальная дисфункция, ведь у клетки нет средств для превращения энергии в тепло.

Вероятно, принудительная активация шаперона гема в других органах – включая печень, где образуется много гема – поможет нейтрализовать влияние других метаболических нарушений. Например, неалкогольного стеатогепатита, который сегодня является показанием для пересадки печени.

еще по теме: