Ученые объяснили, почему жировые клетки не лопаются от накопленного жира
Группа исследователей выявила механизм в жировых клетках (адипоцитах), который позволяет им безопасно увеличиваться для накопления энергии. Этот процесс позволяет избежать повреждения тканей и защищает организм от токсических последствий накопления молекул жира (липидов) вне жировых клеток. Открытие этого механизма означает значительный прогресс в понимании метаболических заболеваний. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Открытие позволит разработать новые терапевтические стратегии для борьбы с заболеваниями, связанными с хроническим энергетическим избытком, такими как избыточный вес, ожирение и метаболический синдром, а также с их тяжелыми сердечно-сосудистыми.
Накопление липидов (жира) в адипоцитах (жировых клетках) связано с серьезным риском. Когда адипоциты перегружены жиром, они могут разорваться, высвобождая свое токсичное содержимое, вызывая воспаление и метаболические изменения.
Ученые из Национального центра кардиоваскулярных исследований (CNIC), Мадрид изучали, как адипоциты приспосабливаются к механическим нагрузкам, связанным с их расширением при избыточном количестве жира.
Команда под руководством профессора Мигеля Анхеля дель Позо Барриусо проанализировала роль кавеол — небольших углублений в клеточной мембране, которые выступают в качестве сенсоров и амортизаторов этих нагрузок.
«Когда адипоцит накапливает жир и его поверхность испытывает повышенное растягивающее напряжение, кавеолы сплющиваются, высвобождая "резервуар" мембраны, который позволяет клетке увеличиваться, не разрушаясь. И наоборот, когда запасы жира уменьшаются, эти структуры перегруппировываются, чтобы уменьшить избыток мембраны и восстановить стабильность клетки», — объясняет соавтор исследования доктор Мария Абой Пардаль).
Роль кавеол
Помимо физической защиты адипоцитов, кавеолы также играют важную роль в координации клеточного метаболизма. Профессор дель Позо Барриусо объяснил, что во время разрастания адипоцитов «молекулярные компоненты этих мембранных структур перемещаются в другие клеточные компартменты, передавая сигналы, которые регулируют метаболическую активность в соответствии с уровнем энергетических запасов. Такая способность к внутренней коммуникации делает кавеолы ключевыми элементами для эффективной работы пещеристых тел».
Если эти структуры отсутствуют или функционируют неправильно, адипоциты становятся более жесткими, уязвимыми к разрывам и менее эффективными в накоплении энергии. «В результате, — говорит доктор Абой Пардал, — возникает воспалительная реакция, которая ставит под угрозу метаболическое здоровье организма. Это явление связано с такими заболеваниями, как липодистрофия, при которой организм не может накапливать жир, что приводит к серьезным метаболическим и сердечно-сосудистым изменениям».
Доктор дель Позо Барриусо заключил: «Эти результаты дают нам возможность лучше понять, как жировая ткань реагирует на механические силы, связанные с энергетическим избытком. В контексте ожирения и метаболического синдрома этот защитный механизм необходим для минимизации ущерба организму».