Обнаруженный в 1994 году, гормон лептин передает сигналы между жировыми отложениями и мозгом, позволяя нервной системе обуздать аппетит и увеличить расход энергии для регулирования веса тела. Когда ученые генетически модифицировали лабораторных мышей так, чтобы их организм прекратил производство лептина, они росли в три раза тяжелее, чем нормальные мыши. Они больше ели, меньше двигались и не могли выжить в холодную погоду, потому что их организм не мог правильно использовать жир для выработки тепла.
Однако когда этим мышам вводили дозу лептина, они быстро начинали меньше есть и больше двигаться. После двух недель гормонального лечения в организмах животных происходили более глубокие изменения. Мыши начали расщеплять белый жир, который накапливает неиспользованные калории, на нормальном уровне, а также восстановили способность использовать другую форму жировой ткани – коричневый жир, который генерирует тепло.
Именно эта медленная перемена и заинтересовала исследовательскую группу. Ученые выдвинули гипотезу, что за нее отвечают изменения в нейронах, которые находятся не в головном мозге, а в жировой ткани.[1]
Используя технику визуализации, разработанную специально для визуализации нервов внутри жировой ткани, исследователи проследили влияние лептина на нейроны. Они обнаружили, что обычно густая сеть нервных волокон в жировой ткани сжимается в отсутствие лептина и разрастается, когда гормон вводится в качестве лекарственного средства. Эти изменения влияют на способность животных сжигать накопленные жиры.
При этом сообщение лептина, стимулирующее рост сети нервных волокон, проходит через спинной мозг обратно к нейронам в жире. Через этот путь жир, по-видимому, сообщает мозгу, сколько иннервации ему необходимо для правильного функционирования. Таким образом, жировая ткань при помощи цикла обратной связи косвенно контролирует саму себя.
В будущем исследователи проанализируют роль этого сигнального пути в ожирении человека. Известно, что большинство тучных людей имеют высокие уровни лептина, однако их организм ведет себя так же, как организм мышей, лишенных способность вырабатывать этот гормон. Дело в том, что у них вырабатывается устойчивость к лептину. Ученые надеются, что при помощи непосредственной активации нервов, которые иннервируют жир, ее можно обойти, что позволит восстановить нормальную способность использовать накопленный жир. Эта стратегия может стать совершенно новым подходом к лечению ожирения и связанных с ним заболеваний.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Putianqi Wang, Ken H. Loh, Michelle Wu, Donald A. Morgan, Marc Schneeberger, Xiaofei Yu, Jingyi Chi, Christin Kosse, Damian Kim, Kamal Rahmouni, Paul Cohen, Jeffrey Friedman. A leptin–BDNF pathway regulating sympathetic innervation of adipose tissue. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2527-y
