Новое исследование позволило узнать, что жировая ткань в организме может взаимодействовать с другими органами при помощи небольших молекул, которые контролируют активность генов в других частях тела. Этот новый путь связи в организме показывает, что жир играет большую роль в регуляции обмена веществ, чем считалось ранее. Также открытие может дать новые варианты лечения таких заболеваний, как ожирение и диабет.
Жировая ткань
© Odra Noel/Wellcome Images
Ранее ученым уже было известно, что адипоциты – клетки жировой ткани – выделяют ряд гормонов, например, резистин, адипонектин и лептин. Но теперь выявлены новые носители информации – молекулы микроРНК. В организме микроРНК участвует в регуляции работы генов при помощи механизма так называемой РНК-интерференции (подробнее об этом явлении можно прочитать в специальном очерке «РНК и иммунитет»). Между клетками молекулы микроРНК путешествуют в экзосомах, небольших образованиях из цитоплазмы, имеющих мембрану. Когда экзосома достигает своей цели, микроРНК попадает в нужную клетку и работа генов в этой клетке корректируется.
Специалист по диабету Томас Томоу (Thomas Thomou) из Гарвардской медицинской школы и его коллеги решили уточнить функции микроРНК в жировой ткани. Для этого они создали особую линию генетически модифицированных лабораторных мышей, которые были лишены необходимого фермента для выработки микроРНК. Как оказалось, у этих мышей было меньше жировой ткани и они не были способны перерабатывать глюкозу так же эффективно, как обычные мыши.
Пересаживая этим мышам жир от обычных мышей, ученые восстановили уровень микроРНК у них в крови. При этом пересадка бурого жира позволила также нормализовать расщепление глюкозы в их организме, а вот при пересадке белого жира этого не происходило. Напомним, что обычно в организме белый жир служит для запаса энергии, а бурый, названный так из-за обилия митохондрий в клетках, используется для терморегуляции (функциям жировой ткани также посвящен отдельный очерк «Белый и бурый»).
В предыдущем исследовании мышей, у которых была нарушена функция образования микроРНК в жировой ткани, выяснилось, что у них также были затронуты сердце, печень и другие органы, хотя генетическая модификация не должна была повлиять непосредственно на них. Поэтому у Томоу и его коллег возникла гипотеза, что жировая ткань оказывает влияние на органы при посредстве молекул микроРНК.
Для проверки этого они подготовили две группы мышей. У одной из них клетки бурой жировой ткани могли продуцировать человеческие молекулы микроРНК. У другой в клетках печени производились молекулы, которые служат мишенью для этой микроРНК, связанные с флуоресцентным белком, чтобы их можно было легко обнаружить. После того, как экзосомы с микроРНК мышей первой группы были введены второй группе, число флуоресцирующих молекул в их печени упало. Это означает, что жировая ткань, выпуская в кровь микроРНК, способна влиять на экспрессию генов в печени. Также было обнаружено влияние этой микроРНК на важный для обмена веществ ген Fgf21 (ген фактора роста фибробластов 21) в клетках печени.
«Эта находка не только обеспечит понимание новых путей коммуникации в тканях, но и путей, которые могут быть изменены при болезнях», – говорит один из авторов работы Рональд Кан (C. Ronald Kahn) из Гарвардского университета.
Если исследователи смогут выяснить, как экзосомы ориентируются, направляясь к клеткам определенных типов, они смогут в будущем использовать этот тип транспорта для доставки в клетки лекарственных препаратов и других средств терапии. Но пока неясно, что именно служит для них «молекулярным адресом», позволяющим найти свою цель.
Источник: Максим Руссо polit.ru
