Мозг сжигает "несгораемый" жир

Учёные обнаружили у млекопитающих скрытый биологический механизм, который способен буквально «обнулить» весь запас жира в организме — включая тот самый упрямый жир, который обычно не реагирует ни на диеты, ни на тренировки. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Metabolism, показало: мозг может включать процесс глубокой потери жира без участия привычных нервных сигналов, полагаясь лишь на сочетание низкого сахара в крови и низкого уровня инсулина.

Человеческий организм хранит резервный жир на чёрный день — и часть этого жира почти не поддаётся обычным механизмам расхода энергии. Это так называемые стабильные адипоциты — жировые клетки, которые, например, составляют около 70% жировых запасов внутри костного мозга. Они исчезают только при крайних состояниях вроде голодания или тяжёлых болезней. Но до сих пор оставалось непонятно, кто именно «даёт команду» на разбор этих запасов и как это делает организм.

Команда под руководством Erica L. Scheller из Вашингтонского университета решила найти ответ. Учёные разработали процедуру, вызывающую у взрослых лабораторных мышей стремительную потерю всего жира. Мышам непрерывно вводили гормон лептин прямо в мозг с помощью микроскопических насосов, имплантированных под кожу. Доза — от 10 до 100 нанограмм в час — подавалась девять дней подряд. При этом питание у подопытных животных строго совпадало с рационом контрольной группы.

Результат оказался резким: мыши, получавшие максимальную дозу лептина, потеряли в среднем 19,3% массы тела за девять дней — несмотря на то, что ели столько же, сколько и контрольные. Сначала исчез обычный жир под кожей и вокруг органов. А наиболее устойчивый — тот, что глубоко в костном мозге, — поддавался только к девятому дню.

Исследователи проверили, не играет ли роль нервная система или стрессовые гормоны. Мышам перерезали седалищный нерв, а другим разрушили симпатические нервы по всему телу. Третья группа вообще генетически не могла производить адреналин и похожие гормоны. Но жир исчезал всё равно. Это означало: мозг действует через кровь, а не через нервы.

Дополнительные эксперименты показали, что непрерывный поток лептина вызывал у мышей состояние гипоинсулинемической гипогликемии — одновременно низкий сахар и низкий инсулин. Когда учёные имплантировали под кожу капсулы с инсулином, уровень инсулина восстанавливался — и устойчивый костномозговой жир переставал разрушаться. Значит, именно комбинация низкого сахара и низкого инсулина открывает доступ к самым стабильным жировым запасам.

Генетический анализ показал: устойчивые жировые клетки в норме производят много белка G0S2 — это внутренний «тормоз», блокирующий разрушение жира. Но при низком сахаре и инсулине его выработка резко падает, и фермент ATGL получает доступ к запасам. Начинается липолиз — процесс, в котором организм превращает жир в энергию.

Аналогичные изменения наблюдали и у мышей с кахексией — тяжёлым истощением, вызванным раковыми клетками. Падение сахара, инсулина и G0S2 в последние дни болезни полностью совпадало с механизмом, найденным у мышей с введением лептина.

Учёные подчёркивают: рассматривать этот путь как способ похудеть категорически нельзя. Потеря костномозгового жира опасна — у людей она связана с повышенным риском переломов и тяжёлыми осложнениями. Обычные диеты не способны вызвать условия, при которых организм включит этот механизм.

Понимание этого биологического пути важно прежде всего для медицины: в будущем он поможет разрабатывать методы поддержки пациентов с кахексией, инфекциями и органной недостаточностью — чтобы предотвращать опасную потерю жира и повышать выживаемость.