Йельские ученые обнаружили, что белок, известный как аугментор-альфа, регулирует массу тела у мышей, и это открытие может привести к новым методам лечения нарушений обмена веществ.
Выводы были опубликованы 11 апреля в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследовательская группа решила более внимательно изучить аугментор-альфа из-за его связи с раком. Известно, что белок связывается и активирует рецептор киназы анапластической лимфомы (ALK), молекулу, которая при мутации вызывает различные виды рака у человека, включая нейробластому у детей, В-клеточные лимфомы и некоторые виды рака легких.
Чтобы лучше понять этот белок и роль, которую он играет в организме, исследователи из Йельского университета сначала хотели определить, где он обычно находится. Изучая мышей, они обнаружили, что аугментор-альфа наиболее сильно экспрессируется в области гипоталамуса головного мозга.
В частности, они обнаружили, что он экспрессируется в клетках, называемых нейронами агути-родственного пептида (AgRP), которые, как известно, способствуют голоду.
«Нейроны AgRP настолько важны для чувства голода , что без них вы бы не ели. Вы бы умерли», — сказал Тамас Хорват, профессор сравнительной медицины Джин и Дэвида Уоллеса и автор исследования. «Поэтому, когда стало ясно, что аугментор-альфа преимущественно экспрессируется в этих нейронах, сразу же предположили, что аугментор-альфа участвует в метаболизме».
Команда обнаружила дополнительные доказательства связи между аугментором-альфа и метаболизмом, когда они заметили, что голодание увеличивает экспрессию аугментора-альфа в этих нейронах.
«Голодание оказалось сигналом к тому, чтобы вырабатывать больше этого белка», — сказал Джозеф Шлессингер, профессор фармакологии Уильяма Х. Прусоффа, содиректор Йельского института биологии рака и старший автор исследования.
Затем исследователи изучили мышей, у которых полностью отсутствовал белок. По сравнению с обычными мышами те, у кого не было аугментора-альфа, были худее, независимо от того, ели ли они нормальную пищу или пищу с высоким содержанием жиров. Они также были более физически активны, чем обычные мыши, но не ели значительно больше пищи, что, вероятно, способствовало их худобе.
По словам исследователей, столкнувшись с нехваткой еды, мыши обычно экономят энергию и снижают свою физическую активность . Но во время голодания мыши без аугментора-альфа все еще были очень активны, что говорит о том, что белок является важным сигналом для сохранения энергии.
«Исходя из того, что мы наблюдали в этом исследовании, мы считаем, что одна из ролей аугментора-альфа в организме заключается в замедлении метаболизма при недостатке пищи», — сказал Шлезингер. «Это как будто говорит: «У тебя нет еды, не трать так много энергии».
По словам исследователей, эта связь с метаболизмом предполагает, что подавление или усиление эффекта аугментора-альфа может быть полезным при ряде заболеваний. Лекарства, ингибирующие аугментор-альфа, — как это делают некоторые противораковые препараты, воздействующие на ALK, — могут быть переназначены для лечения метаболических нарушений, когда избыточный вес может усугубить заболевание. А усиление эффекта аугментора-альфа может предложить вариант лечения для людей, испытывающих вредную потерю веса, например, страдающих анорексией, кахексией или стойкой потерей аппетита из-за побочных эффектов лекарств или травм.
Недавно исследователи из Йельского университета, в том числе Шлезингер, раскрыли структуру ALK и то, как он взаимодействует с аугментором-альфа. Шлезингер сказал, что новые результаты подтверждают и дополняют то, что они наблюдали в этом более раннем исследовании. Он сравнил аугментор-альфа с инсулином, который вырабатывается поджелудочной железой, но действует на все тело. И наоборот, аугментор-альфа вырабатывается в нейронах AgRP в гипоталамусе и влияет на другие близлежащие нейроны.
«Он действует очень локально в пределах гипоталамуса», — сказал Шлезингер.
И это, по словам исследователей, дает еще один ключ к разгадке роли аугментора-альфа. Гипоталамус контролирует многие важные функции, включая репродукцию, регулирование температуры и реакцию на стресс. Эффект Augmentor-alpha в гипоталамусе означает, что он может быть вовлечен и в некоторые из этих других процессов, отметил Хорват.
«Я думаю, что мы только поверхностно касаемся роли аугментора-альфа», — сказал Шлезингер.
