Исследователи из Университета Макгилла в Канаде выявили молекулярный механизм, который регулирует сжигание жира у мышей. Работа посвящена бурой жировой ткани, основная функция которой заключается в расходовании калорий для поддержания температуры тела. В отличие от белого жира, служащего главным образом запасом энергии, бурый жир участвует в выработке тепла.
Ученые установили, что бурая жировая ткань производит тепло двумя независимыми путями. Один из них связан с белком UCP1, второй получил название бесполезного креатинового цикла. Исследователям удалось выяснить, каким образом запускается этот альтернативный механизм. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Эксперименты проводили на мышах, которых подвергали воздействию холода, после чего специалисты изучали вещества, накапливавшиеся в буром жире. Особое внимание уделили тканенеспецифической щелочной фосфатазе TNAP — ферменту, важному для креатинового цикла. Выяснилось, что глицерол способен активировать TNAP, связываясь с определенной полостью фермента, названной учеными «глицероловым карманом».
Для проверки выводов авторы проанализировали данные примерно 500 000 участников базы UK Biobank. Мутации, затрагивающие «глицероловый карман», оказались связаны со сниженной активностью TNAP и меньшей плотностью костной ткани. Это подтвердило важную роль фермента не только в энергетическом обмене, но и в процессах минерализации костей.
Низкий уровень TNAP связан с гипофосфатазией — редким заболеванием, при котором кости недостаточно минерализуются и становятся мягкими и слабыми. Сейчас для лечения применяют заместительную ферментную терапию, требующую 3 инъекций в неделю. Авторы работы считают, что изучение активации TNAP может помочь в создании более удобных препаратов, при этом кандидаты на такие лекарства уже проходят оценку.
Ученые также отметили возможную значимость открытия для изучения ожирения и диабета, поскольку при этих состояниях важен расход энергии. Ранее бесполезный креатиновый цикл связывали с ожирением у мышей, однако у этих животных доля бурого жира относительно массы тела выше, чем у человека. Дальнейшие исследования должны уточнить роль TNAP при нарушениях обмена веществ.
