Исследование выявляет клетки-интерпретаторы, которые запускают сжигание глубокого жира

Эти глубоко залегающие жировые отложения охватывают органы и связаны с рядом состояний здоровья, но новое исследование выявило цепочку команд, которая управляет их метаболизмом, открывая захватывающие возможности того, как их можно более эффективно сжигать.

Исследование, проводимое учеными из исследовательской программы Шампалимо Португалии, было направлено на изучение очень сложных взаимоотношений между мозгом и механизмами, поддерживающими здоровый уровень висцерального жира в организме.

В нормальных количествах висцеральный жир играет важную роль в биологических функциях (размножение), но когда накапливается до избыточных уровней, он выделяет нездоровые белки, гормоны и химические вещества, которые повышают нашу уязвимость к ряду состояний. В список также входят цитокины, повышающие риск сердечно-сосудистых заболеваний, и свободные жирные кислоты, влияющие на выработку липидов в крови.

В конечном итоге висцеральный жир напрямую связан с высоким уровнем холестерина, инсулинорезистентностью и, как следствие, повышенным риском ожирения, которое само по себе связано со всеми видами рисков для здоровья, включая рак.

«Избыточный висцеральный жир очень опасен, и в то же время его очень трудно устранить», - объясняет Энрике Вейга-Фернандес, главный исследователь. «В этом проекте наша команда намеревалась изучить механизмы, которые естественным образом его уменьшают, в надежде обнаружить потенциальные клинические применения».

Одна вещь, которая отличает скрытый висцеральный жир от подкожного, за который можно ухватиться, - это сложное сочетание тканей, нервных волокон и множества различных типов клеток, составляющих его состав. Авторы нового исследования интересовались той ролью, которую иммунная клетка ILC2 (врожденная лимфоидная клетка 2 типа) играет в этой среде, а точнее, тем, что может регулировать ее активность.

«ILC2 необходимы для различных иммунных функций многих тканей и органов, включая поддержание общего благополучия жировой ткани», - объясняет Ана Филипа Кардозу, первый автор исследования. «Однако мы не знали, какие клетки контролируют ILC2 в висцеральном жире и какие молекулярные сообщения они используют для передачи».

Более ранние эксперименты показали, что нервная система может управлять деятельностью ILC2 в легких, но команда не обнаружила здесь такого взаимодействия. После проведения сложного набора экспериментов команда собрала воедино коммуникационную последовательность, связывающую воедино функцию мозга и сжигание висцерального жира, и в ней оказался задействован некогда недооцененный посредник.

Долгое время считалось, что работа мезенхимальных стволовых клеток (МСК) в основном заключается в обеспечении структурных каркасов над тканями для функционирования других клеток, но команда обнаружила, что они играют важную роль в этом контексте. Нейронные сигналы принимаются МСК, которые затем передают их ILC2, которые, в свою очередь, отвечают, направляя жировые клетки для ускорения их метаболизма.

«Как будто нервные и иммунные клетки не говорят на одном языке, а МСК служат интерпретатором», - говорит Вейга-Фернандес. «В более широком контексте это имеет смысл. МСК эффективно составляют «экосистему» ткани, и поэтому они идеально подходят для точной настройки активности других клеток».

Путем анализа ученые также обнаружили происхождение этой последовательности коммуникации, связанной с сжиганием жира, прикрепив ее к структуре гипоталамуса (PVH) у основания мозга. По словам команды, это первый известный нейроиммунный процесс, посредством которого мозг передает сигналы иммунной функции в запасы висцерального жира, и предлагает ряд интересных новых возможностей того, как им можно манипулировать для улучшения здоровья.

«Это очень важное открытие», - говорит Вейга-Фернандес. «Это первый наглядный пример нейронной цепи между телами, которая преобразует информацию мозга в иммунную функцию, связанную с ожирением. Также это вызывает много новых вопросов. Например, что заставляет PVH подавать команду «сжигания жира»? Связано ли это с поведением, например, с употреблением определенных продуктов или физическими упражнениями? Или это зависит от внутренних метаболических сигналов? Это белый холст - мы не знаем, что это такое, и это невероятно увлекательно».

Исследование было опубликовано в журнале Nature.