система

Екип от CIBEROBN току-що откри нов механизъм за регулиране на метаболизма на кафявата мастна тъкан (кафява мазнина) чрез хормоналната система каликреин-хинин, досега свързан с физиологията на бъбречната и сърдечно-съдовата система и при възпалителни и болкови процеси. Тази неизвестна досега система за молекулярен самоконтрол на липидния метаболизъм може да помогне да се избегнат вредните ефекти, произтичащи от излишък от активиране на кафява мастна тъкан.

Новата работа, публикувана в списанието Nature Communications, е режисирана от Франческо Вилароя, главен изследовател в CIBEROBN и професор в Биологическия факултет и Института по биомедицина на Университета в Барселона (IBUB). Експерти от CIBEROBN на Сантяго де Компостела, Университета в Маастрихт (Холандия) и Университета на Хумболт, Центъра за сърдечно-съдови изследвания и Берлинския здравен институт (Германия) също участват в тази работа.

Кафява мазнина: как самостоятелно наблюдавате дейността си?

Основната функция на кафявата мастна тъкан е да изгаря калории и да произвежда телесна топлина от мазнини (термогенеза). Той също така действа като ендокринен орган, способен да секретира фактори, които активират метаболизма на мазнините и въглехидратите и помагат за предотвратяване на заболявания като затлъстяване или диабет. Прекомерната и неконтролирана тъканна активност обаче може да причини вредни ефекти като кахексия - прекомерна загуба на телесна маса - налична при някои видове рак.

Новата статия описва за първи път връзката на системата каликреин-хинин с процесите на метаболитна регулация в кафявата мастна тъкан. Тази тъкан се активира като реакция на дразнители от околната среда - температура, диета и т.н. - и нейната реакция се насочва през симпатиковата нервна система и хормоналните фактори. Традиционно се смяташе, че прекъсването на тези индуциращи фактори е автентичното, което ограничава термогенната активност на мазнините.

„Сега знаем, че някои активни механизми могат да действат като спирачка и че самите положителни индуктори могат да задействат системата каликреин-хинин, която действа като механизъм за самоконтрол за потискане на активността на кафявите мазнини“, обяснява Франческо Вилароя,

"Въпреки че изглежда противоречиво - активиращите сигнали сами определят самоконтрола на системата - това би било обяснено, ако вземем предвид колко важно е финото регулиране на термогенезата, за да се предотврати изгарянето на твърде много метаболити без каквато и да е физиологична цел за тялото", посочва експертът.

Термогенеза: освен осигуряване на енергия на клетките

Биохимичният механизъм за изгаряне на калории и производство на телесна топлина от мазнини - известен като разединяване на митохондриите - е процес, който напълно променя биоенергетиката на митохондриите, клетъчната органела, отговорна за получаването на енергия. В този конкретен механизъм активността на митохондриите не е обичайната - която окислява субстратите, за да се получат АТФ молекули, за да се осигури енергия на клетките - а по-скоро води до разсейване на метаболитната енергия под формата на топлина.

Прекомерната активност на кафявата мастна тъкан причинява патологични състояния, свързани с неконтролиран разход на енергия и ускорена загуба на тегло (кахексия и др.) При пациенти, засегнати от тумори. Все още има много неизвестни за даден процес, който в клиничната обстановка също пречи на възстановяването на засегнатите от големи изгаряния, когато при тези пациенти се задействат енергийни разходи и активност на кафява мастна тъкан.

Много преди физиологията на кафявата мастна тъкан да е била известна, разединяването на митохондриите се е считало за механизма, отговорен за интоксикацията на работниците от оръжейните заводи по време на Първата световна война Поради излагането на съединението динитрофенол - отрова, която генерира неконтролирано откъсване на митохондриите във всички телесни тъкани - температурата на интоксикираните работници скочи рязко и загубата на тегло беше драматична при засегнатите. През 70-те години научната общност успя да установи, че разединяването на митохондриите е процес, който по-конкретно се осъществява контролирано в митохондриите на кафява мастна тъкан, медиирана от протеина UCP1.

„Ясно е, че такъв механизъм трябва да бъде силно контролиран, за да не генерира проблеми поради неконтролирана дейност. Всъщност е възможно еволюцията да е ограничила този механизъм в митохондриите на специализирана клетка - кафявият адипоцит - а не във всички тъкани на тялото като механизъм за безопасност “, посочва Вилароя.

Това проучване може да предостави нови перспективи за стратегии за умерена термогенна активност при патологични ситуации (рак и др.). В този контекст откриването на локалното действие на ендогенната система за самоконтрол на каликреин-хинин върху кафява мастна тъкан сега открива нови хоризонти за разработването на бъдещи фармакологични инструменти за борба и контрол на метаболитните заболявания.