«Несмотря на то, что мы создали мышь, устойчивую к увеличению веса за счет удаления белка SWELL1, мышь не здорова; у нее есть инсулинорезистентность и непереносимость глюкозы», — говорит Раджан Сах, доктор медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней Университета. Медицинского колледжа Айовы Карвер и старший автор исследования.Диабет 2 типа — одна из наиболее серьезных проблем со здоровьем, связанных с ожирением. Заболевание делает клетки менее чувствительными к инсулину и вызывает аномально высокий уровень сахара в крови.
Организму лучше хранить избыток глюкозы в виде жира, а не циркулировать в крови, где он может повредить кровеносные сосуды и нервы.У здоровых людей инсулин, высвобождающийся в ответ на высокий уровень глюкозы, действует на множество различных тканей, координируя использование или хранение глюкозы.
Он заставляет жировые клетки поглощать избыток глюкозы и хранить ее в виде жира.Исследование Саха, недавно опубликованное в журнале Nature Cell Biology, показало, что удаление SWELL1 из жировых клеток у мышей нарушает этот сигнальный путь инсулина и не позволяет жировым клеткам поглощать глюкозу.Сах и его команда сосредоточились на SWELL1 из-за нескольких совпадающих доказательств. Жировые клетки обладают огромной способностью увеличиваться — до 30 раз по сравнению с их нормальным объемом в контексте ожирения.
Также давно известно, что изменение размера жировых клеток влияет на передачу сигналов жировыми клетками.В ходе исследовательских экспериментов по изучению набухания клеток в жировых клетках у худых и страдающих ожирением мышей, а также в жировых клетках, полученных у пациентов с бариатрическими операциями, Сах и его команда по счастливой случайности определили белок SWELL1 как важный компонент механизма измерения объема жировых клеток.
Из несвязанной работы других исследователей они также знали, что этот белок участвует в сигнальном пути, общем для всех клеток. В жировых клетках этот путь регулирует поглощение глюкозы в ответ на инсулин.
«Мы подумали, что, возможно, этот белок SWELL1 связывает две части вместе — механизм определения размера и сигнальный путь, который реагирует на изменение размера изменением чувствительности к инсулину», — объясняет Сах, который также является членом Братского Ордена Орлов. Исследовательский центр диабета и Центр сердечно-сосудистых исследований Аббуда в UI.Исследование команды показало, что набухание жировых клеток мыши или человека, либо искусственно в чашке Петри, либо из-за того, что клетки разрослись из-за ожирения, активирует передачу сигналов SWELL1.
Удаление SWELL1 из жировых клеток мыши приводит к отключению этого сигнала измерения объема и нарушению пути передачи сигналов инсулина, используемого жировыми клетками для поглощения и хранения избыточной глюкозы. У мышей, у которых отсутствует SWELL1, жировые клетки меньше, но у них также развивается инсулинорезистентность и непереносимость глюкозы.Интересно, что при обычном питании мыши, у которых отсутствовал SWELL1, имели массу тела, жировой состав и метаболизм, которые были практически такими же, как у обычных мышей. Единственная разница заключалась в том, что у них не было активности SWELL1 в жировых клетках, а также снижалась способность выводить глюкозу из крови и снижалась чувствительность к инсулину (инсулинорезистентность).
Когда мышей переводили на диету с высоким содержанием жиров, мыши, у которых отсутствовал SWELL1, не набирали вес так быстро, как нормальные мыши, но их резистентность к инсулину и непереносимость глюкозы ухудшались.«Идея о том, что жир — это плохо, не всегда верна», — говорит Сах. «Слишком много жира — это плохо, а жир в неправильных местах — это плохо, но жир в правильном месте и при нормальном расширении может в некоторой степени защищать от диабета.«Если жировые клетки могут ощущать собственное расширение, то механизмом для этого может быть белок SWELL1», — продолжает он. «Здесь мы видим то, что клетка делает с информацией о том, что она становится больше.
Она включает сигнальный путь, который модулирует поглощение глюкозы и чувствительность к инсулину. На основе этого открытия мы можем начать смотреть, сможем ли мы нацелить эту модуляцию чувствительность к инсулину в терапевтических целях ».