Биологи выяснили, как ожирение повреждает метаболизм скелетных мышц

Исследовательская группа под руководством доцента Чи Буна Чана из Школы биологических наук Гонконгского университета обнаружила новый механизм, объясняющий, как ожирение нарушает функции скелетных мышц, и предложила потенциальное лечение. Результаты опубликованы в журнале Autophagy.

Ожирение — распространённое метаболическое расстройство, которое вызывает хронические заболевания и, как известно, замедляет жировой обмен в скелетных мышцах. Учёные связывают это с нарушением функций митохондрий, но точный механизм долгое время оставался неясным.

Для изучения влияния ожирения команда создала специальную модель мышей с ожирением, удалив у них ген нейротрофического фактора мозга (BDNF) исключительно в скелетных мышцах. Ранее BDNF считался важным для нейронов, но недавние исследования показали, что он также является секретируемым мышцами белком (миокином).

Ключевые открытия:

• Ожирение снижает количество BDNF в мышцах мышей.
• Мыши без BDNF в мышцах (MBKO) при высокожировой диете набирали больше веса, развивали более сильную инсулинорезистентность и тратили меньше энергии.
• В мышцах MBKO-мышей митохондрии не могли перерабатываться, что приводило к накоплению повреждённых митохондрий, замедлению липидного обмена и дальнейшему нарушению чувствительности к инсулину.

«BDNF, вырабатываемый мышцами, — это белок контроля веса, который увеличивает расход энергии и поддерживает чувствительность к инсулину», — заявил доктор Чан.

Молекулярный механизм: BDNF, секретируемый мышцами, использует энергетический сенсор клетки AMPK для активации пути Parkin/PINK1, запускающего митофагию (процесс переработки митохондрий).

Потенциальное лечение: Учёные протестировали на мышах с ожирением природное соединение 7,8-дигидроксифлавон — биодоступный миметик BDNF, который сейчас проходит клинические испытания для лечения болезни Альцгеймера. Его приём ослабил вызванную ожирением дисфункцию митохондрий.

Ранее уже было показано, что 7,8-дигидроксифлавон снижает вес и улучшает чувствительность к инсулину у мышей с ожирением. Это исследование предлагает новое объяснение вредного воздействия ожирения и указывает, что усилители сигналинга BDNF, такие как 7,8-дигидроксифлавон, могут стать потенциальным лекарством для лечения ожирения у людей.