Fig. 1. Distribuția grăsimilor brune la nou-născuți. Imagine de pe www.thehealthblog.net
O echipă internațională de oameni de știință din Statele Unite, Danemarca și Italia a constatat că, prin exerciții fizice, mușchii scheletici secretă un hormon necunoscut anterior numit irisin. Irizin acționează asupra celulelor țesuturilor adipoase albe, în care grăsimile sunt stocate la mamifere. Efectul hormonului le transformă în celule de grăsime maro responsabile pentru producerea de căldură. Când a fost injectat în sânge, irisinul a crescut consumul de energie la șoareci chiar fără a-și schimba mobilitatea și dieta. Acest lucru a cauzat o scădere a greutății corporale și a zahărului din sânge la șoarecii obezi. Poate că Irisin va găsi folosirea ca medicament pentru persoanele care suferă de obezitate și diabet.
Inițial sa constatat că, împreună cu o altă proteină, se îmbunătățește producerea proteinei Thermogenin sau UCP 1. în țesutul adipos brun ( „grasime maro“). Culoarea brună este dată de un număr mare de mitocondrii. Această țesătură minunată nu stochează energie, ci o cheltuiește. Acest lucru se întâmplă deoarece, în timpul oxidării organice ale mitocondriilor acestui țesut, ATP nu este sintetizat. și transferă toată energia în căldură. Pentru că acest lucru corespunde doar termogeninei - se formează în membrana interioară a mitocondriilor pori care trec protoni, ceea ce împiedică sinteza ATP.
Grăsimea brună este bine dezvoltată la nou-născuți (Figura 1): suprafața lor relativă este mare, se poate agita prost și grăsimea brună îi ajută să se încălzească. La adulți, aproape toată cantitatea de grăsime brună este înlocuită cu grăsime obișnuită, albă (doar zone mici de grăsime brună rămân în pieptul superior și în jurul gâtului).
Totuși, în grăsimile albe subcutanate, se pot dezvolta și celule de grăsime maro (Figura 2). Prin structura și activitatea lor, ele nu diferă de celulele "reale" de grăsime maro. În plus, celule mature de țesut adipos alb (adipocite "albe") pot fi transformate în celule de grăsime brun (adipocite "maro").
În același timp, se știa că atunci când încărcarea fizică în mușchi crește cantitatea de proteină PGC1, acest lucru are un efect benefic nu numai asupra mușchilor, ci asupra întregului corp. Șoarecii transgenici cu niveluri ridicate de PGC1 nu dezvoltă obezitate și diabet sub vârste înaintate și trăiesc mai mult decât de obicei.
O echipă internațională de oameni de știință din șase instituții academice din SUA, Danemarca și Italia, a decis să afle cum creșterea cantității de PGC1 în mușchi afectează alte țesuturi. Ca urmare, a fost posibil să se deschidă un mecanism important care să poată ajuta la combaterea obezității.
Apoi, folosind o tehnica sofisticata, cercetatorii au selectat cinci proteine secretate proteine candidat, a caror sinteza in muschi este imbunatatita de PGC1. Sa dovedit că numărul tuturor acestor proteine în mușchi crește odată cu activitatea fizică atât la șoarece, cât și la om. Oamenii de știință și-au testat efectul asupra adipocitelor. Sa constatat că una dintre aceste proteine - FNDC5 - nivelul de ARNm în Thermogenin 77-500 ori la o concentrație de 20 nM a crescut; la o concentrație mai mare, efectul a fost îmbunătățit în continuare. În același timp, numărul de alte proteine caracteristice adipocitelor "maro" a crescut. Dimpotrivă, cantitatea de proteine care caracterizează adipocitele "albe" a scăzut. Prin urmare, acțiunea FNDC5 a fost specifică. Morfologia adipocitelor sa schimbat: ele au devenit mai degrabă maronii. Și cel mai important, au început să consume oxigen de două ori mai mult și aproape că au încetat să sintetizeze ATP, adică au început să cheltuiască mai multă energie.
S-a știut că FNDC5 are o regiune hidrofobă, ceea ce înseamnă că această proteină este cel mai probabil înglobată în membrana celulară. A existat o ipoteză că enzima își taie apoi partea exterioară și ajunge în mediul extern. O metodă similară eliberează din celule, de exemplu, factorul de creștere epidermal și alte substanțe de semnalizare.
Și într-adevăr - interiorul etichetat al proteinei nu a fost detectat în mediul extern. Dar, cu ajutorul anticorpilor la FNDC5, a fost ușor să o identificăm într-un mediu în care celulele musculare au fost cultivate. Greutatea moleculară a proteinei secretate a fost mai mare decât cea a proteinei intracelulare. A fost posibil să se explice acest lucru, arătând că proteina este glicozilată - lanturi suplimentare de carbohidrați sunt atașate la aceasta. Oamenii de știință au descifrat secvența de aminoacizi a proteinei. Sa constatat că polipeptida secretă conține 112 aminoacizi. El a primit numele "Irizin" - în onoarea zeiței Irida, mesagerul zeilor.
Apoi, oamenii de știință au demonstrat că irisinul este conținut în plasma sanguină a șoarecilor și a oamenilor. În exercițiile fizice după câteva săptămâni, nivelul său crește cu un factor de 1,5-2. irizina Efectul terapeutic testat la șoareci prin injectarea FNDC5 genei prin adenovirus vector, astfel încât această genă a celulelor hepatice. Ca rezultat, ficatul de soareci a început să producă cantități mari de irisină, iar nivelul sângelui a crescut de 3-4 ori. Nu au existat reacții adverse. După 10 zile de nivel Thermogenin ARNm în grăsime alb subcutanat crescut de 13 ori, și au existat adipocite tipic maro.
Oamenii de știință au descoperit o altă proprietate remarcabilă a irisinului. Secvența sa de aminoacizi este neobișnuit de conservatoare (la șoareci și la oameni, în general coincide cu 100%). Aceasta înseamnă că această proteină joacă un rol foarte important pentru toate mamiferele. La prima vedere, acțiunea sa este inexplicabilă. La urma urmei, cu efortul fizic, când costurile energiei cresc, trebuie să fie salvate. Și irisin le mărește și mai mult! O posibilă explicație oferită în lucrare este că irisinul joacă un anumit rol în termoreglarea. Dacă se eliberează cu tremurături musculare, producția de căldură va crește mai repede. Deci poate că nu ajută la înghețarea. În acest sens, ar fi interesant să se compare secreția de irisin la mamifere din diferite zone naturale.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: