Мышцы оказались способны заботиться о питании организма — Naked Science
5 минут
Редакция

Мышцы оказались способны заботиться о питании организма

Американские ученые обнаружили, что белок Foxo одновременно обеспечивает накопление жировой ткани и питание скелетных мышц.

untitled-1
©Wikipedia

Основным регулятором энергетического гомеостаза у млекопитающих выступают мышцы, особенно сердечная и скелетные. При дефиците глюкозы, например в периоды голода или физических нагрузок, они используют для питания липиды. Накопление последних в периферических тканях опосредует совместная работа печени и адипоцитов и жизненно необходимо для нормального функционирования организма. При этом сами мышцы как эндокринный орган могут влиять на метаболизм в других частях тела, в том числе печени. Однако детали этого механизма и его связь с потребностями мышц в дополнительной энергии неясны. Известно, что переключение от глюкозы к липидам обусловливают белки Foxo.

 

Согласно прошлым работам, Foxo мышц у дрозофил (Drosophila melanogaster) регулирует выработку лиганда, который активирует сигнальный путь JAK/STAT (играет важную роль в онтогенезе) и аналогичен лептину млекопитающих. Чтобы выяснить, как происходит взаимодействие между жировой тканью и мышцами, специалисты из Техасского научно-исследовательского центра по вопросам здоровья A&M провели на D. melanogaster серию экспериментов. Выбор модельного организма был обусловлен сходством агентов, участвующих в обмене веществ у этих насекомых и позвоночных, а также сравнительной доступностью для генной инженерии. На первом этапе ученые нокаутировали ген, кодирующий Foxo.

 

Последующий анализ показал, что нарушение работы фактора транскрипции привело к почти двукратному сокращению объема запасов в жировом теле — специальной ткани между органами, которая обеспечивает метаболизм насекомых. Кроме того, снизилось и количество липидов, циркулирующих в гемолимфе. Помимо переноса кислорода, неорганических солей и других органических соединений эта жидкость выполняет функцию хранилища жирных кислот, которые мышцы могут быстро извлечь. Затем исследователи проверили, насколько принципиальна локализация Foxo в мышцах для опосредования эффекта. Любопытно, что выключение белка в жировом теле не отразилось на объеме запасов.

 

Модель накопления запасов жира у D. melanogaster / ©Xiao Zhao et al., Current Biology, 2017

 

Наконец, авторы изучили механизм, с помощью которого фактор транскрипции регулирует жировой обмен. Выяснилось, что блокировка Foxo через увеличение экспрессии лиганда вызывает рост адипокинина (AKH) — аналога глюкагона, гормона поджелудочной железы. Последний, в свою очередь, ускоряет разложение питательных веществ в клетках. Таким образом, дрозофилы с мутантным белком быстрее, чем контрольные, расходовали запасы, что приводило к сокращению липидов, необходимых для мышц. Каскад при этом зависел от циркадных ритмов, активируясь в светлое время суток. По словам ученых, работа подтверждает, что мышцы участвуют в системном формировании энергетических резервов.

 

Статья опубликована в журнале Current Biology.

 

Ранее дрозофилы помогли исследователям понять, как состав пищи связан с пищевой комой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:25
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

Позавчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

27 ноября
5 минут
Сергей Васильев

Целый спектр проблем, развивающихся у людей и животных в космосе, удалось связать с дисфункцией митохондрий.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

Позавчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

Вчера, 15:25
55 минут
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: