PNAS: циркадные часы играют ключевую роль в росте жировых клеток

В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Медицинского колледжа Вейла Корнелла (Weill Cornell Medical College) обнаружили, что нарушение циркадных часов играет решающую роль в увеличении веса.

Новизна исследования

Результаты исследования показывают, что стресс, вызванный хроническим поступлением глюкокортикоидных гормонов стресса и нарушением нормального суточного цикла высвобождения, запускает временный защитный механизм у мышей. Этот механизм повышает рост жировых клеток и выработку инсулина, одновременно снижая избыточный уровень сахара и жира в крови и печени. Также результаты показывают, что предшественники жировых клеток превращаются в жировые клетки во время периода отдыха мышей. Исследования заявляют, что стресс и другие факторы, которые сбивают циркадные часы организма, могут способствовать увеличению веса.

«Многие силы работают против здорового метаболизма, когда организм выходит из циркадного ритма», — объясняет автор исследования Мэри Теруэль (Mary Teruel).

Материалы и методы исследования

Исследователи имплантировали под кожу лабораторным мышам гранулы, которые высвобождали глюкокортикоиды с постоянной скоростью в течение 21 дня, и сравнивали их с мышами из контрольной группы. Количество бурого и белого жира у мышей с гранулами глюкокортикоидов удвоилось в течение 21 дня, а уровень инсулина в их организме резко повысился, несмотря на то, что мыши по-прежнему придерживались той же здоровой диеты, что и нормальные мыши.

Удивительно, но эти метаболические нарушения оказывают защитный эффект, поддерживая низкий уровень сахара в крови и предотвращая накопление жира в крови или печени. Когда исследователи удалили гранулы, метаболические изменения быстро обратились вспять. Далее исследователи присоединили красный флуоресцентный белок к белку, контролирующему экспрессию важных генов циркадных часов, и желтый флуоресцентный белок к гамма-рецептору, активируемому пролифератором пероксисом (PPARG), белку, который регулирует производство жировых клеток.

В росте жировых клеток ключевую роль играют циркадные часы

Ученые использовали эти 2 флуоресцентных маркера для мониторинга ежедневных колебаний PPARG и циркадной экспрессии генов в предшественниках жировых клеток мыши. В остальное время суток авторы исследования обнаружили, что циркадный белок, называемый альфа-белком, связывающим энхансер CCAAT (CEBPA), вызывает быстрое увеличение производства PPARG. Как только уровни PPARG достигают определенного порога, клетки-предшественники превращаются в жировые клетки, и этот процесс занимает несколько дней.

Ученые работают над тем, чтобы понять, почему нарушение суточных ритмов глюкокортикоидов вызывает временные защитные метаболические изменения. Авторы исследования также хотят узнать, делают ли эти изменения постоянными продолжительный стресс или диета с высоким содержанием жиров. Результаты этих исследований помогут определить, как долго безопасно лечить людей глюкокортикоидными препаратами при таких состояниях, как астма. 

Практическая значимость работы

Результаты исследования простимулируют разработать новые препараты, которые помогают сбросить циркадные ритмы у людей с ожирением в качестве альтернативы более инвазивным методам лечения, таким как бариатрическая хирургия. Другой возможностью может быть терапия, нацеленная на 4-часовое окно, когда предшественники жировых клеток стремятся стать жировыми клетками, чтобы предотвратить избыточное накопление жира.

По мнению ученых, важно научиться синхронизировать клеточные и циркадные часы организма.

Авторы другого исследования утверждают, что циркадный ритм организма определяет чувствительность теста на новый коронавирус.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram