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, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

8 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: