Мышцы оказались способны заботиться о питании организма

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

5 241
Выбор редакции

Мышцы оказались способны заботиться о питании организма

Мышцы оказались способны заботиться о питании организма

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 <em>D. melanogaster</em> / ©Xiao Zhao et al., Current Biology, 2017

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.

Наука

Naked Science Facebook VK Twitter
5 241

Комментарии
Вчера
Возможно я ошибаюсь, но мелатонин отвечает за качество...
Аватар пользователя Илья Аксенов
Вчера
Наш энергетический мир колеблется и от частоты,...
Комментарии

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Вы сообщаете об ошибке в следующем тексте:
Нажмите Отправить ошибку