Някога за мастния хормон лептин се смяташе като за потенциално чудно лекарство за затлъстяване, но реалността се оказа по-сложна. Лептинът е сигнал, освободен от мастните клетки, който казва на мозъка кога да спре да яде и първоначално показа обещание при лечението на затлъстяването при мишки. Но сега е известно, че хората със затлъстяване всъщност имат високи нива на лептин - мозъкът им просто става глух за сигнала му. Това състояние, наречено лептинова резистентност, се оказа по-сложно за разбиране и преодоляване. Супер размер: Намаляването на задръстванията с протеини в клетките на затлъстели мишки им помага да отслабнат, когато се лекуват и с лептин, хормон, потискащ апетита.

technology

Ново проучване, публикувано в клетъчния метаболизъм от изследователи от Харвардското медицинско училище, установява, че резистентността към лептин може да е резултат от задръстване в протеинообразуващата част на мозъчните клетки: структура, наречена ендоплазмен ретикулум (ER), където протеините се създават, сгъват, и изпратени в други части на клетката.

Водещият автор Umut Ozcan, изследовател в Детската болница в Бостън, обяснява, че клетките се оглушават за лептин, когато производството на протеини се обърка - състояние, наречено ER стрес. „Ако има повече търсене, отколкото ER може да поеме, протеините започват да се агрегират“, казва той. Някои химически сигнали също могат да забавят производството, създавайки същия ефект. ER стресът кара клетката да освобождава поредица от химични сигнали в опит да поправи ситуацията - процес, наречен разгънат протеинов отговор - и ако състоянието стане екстремно, клетката в крайна сметка може да умре.

Не се задоволявайте с половината история.
Получете безплатен достъп до технологични новини тук и сега.

MIT Technology Review предоставя интелигентен и независим филтър за потока от информация за технологиите.

Преди това Йозджан е свързвал ER стрес в определени телесни тъкани с диабет тип 2 и инсулинова резистентност, което ги е накарало да разследват дали същото състояние може да бъде свързано със затлъстяването. Екипът откри, че мишките, хранени с високо съдържание на мазнини, показват признаци на ER стрес в хипоталамуса, основната област на мозъка, която получава сигнали от лептин. След това изследователите изтриват протеин в хипоталамуса на нормални мишки, което нарушава ER функцията и прави клетките уязвими на ER стрес. „Тези мишки станаха силно устойчиви на лептин и започнаха да затлъстяват“, когато се хранят с диета с високо съдържание на мазнини, казва Йозджан.

Освен това изследователите установиха, че облекчаването на ER стреса при затлъстели мишки може да помогне за възстановяване на сигнала за лептин и да облекчи затлъстяването. Те използваха две лекарства, одобрени от FDA, за които е доказано, че противодействат на ER стрес и в момента се използват за лечение на муковисцидоза и невродегенеративни заболявания. Тези лекарства, наречени PBA и TUDCA, са „химически шаперони“: молекули, които увеличават способността на ER да сгъва протеини. Мишките, живеещи на диета с високо съдържание на мазнини, първо са били третирани с един от химическите шаперони в продължение на 10 дни и след това ежедневно третирани с лептин. Този режим кара мишките да ядат по-малко и да губят между 16 и 19 процента от телесното си тегло, главно като мазнини.

„В момента наистина не знаем точните механизми, които причиняват ER стрес при затлъстяване и диета с високо съдържание на мазнини“, казва Йозджан. Неговият екип сега работи, за да разбере как сигналите, произтичащи от ER стрес, правят мозъчните клетки глухи за лептин, с цел разработване на лекарства, които дерайлират процеса по-ефективно от двете тествани лекарства.

Той смята, че други учени трябва да започнат да разследват дали одобрените химически шаперони могат да имат същата полза за хората. Ако е така, това може да подкрепи идеята за използване на лептин като лечение на затлъстяване в съгласие с лекарство, което помага на тялото да го използва. Това отдавна е надеждата на Amylin Pharmaceuticals, компания, която провежда клинични изпитвания на лептин в комбинация с различен вид лекарства за повишаване на чувствителността към лептин.

Тамаш Хорват, невролог от Йейлския университет, който също изследва лептин в мозъка, казва, че има смисъл стресът да бъде замесен в действията на лептина. Нивата на лептин се повишават с приема на храна, обяснява той, а начините за справяне с входящата енергия включват изграждане на нови структури или замяна на стари. ER е основната площадка за ново строителство в клетката, така че повишеното сигнализиране за лептин може да доведе до „преизграждане“ и ER в крайна сметка да се претовари, ако се инициират твърде много строителни проекти.

Хорват обаче вярва, че блокирането на естествената реакция на ER стрес и насърчаването на клетката да продължава да расте и произвежда е подобно на създаването на финансов балон: това само ще доведе до колапс. "Вместо да се намесваме в стреса на ER, човек трябва да пречи на приема на калории", казва той. „Това е единственият доказан начин досега да се грижим за здравето и дълголетието.“