В недавнем исследовании учеными Исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute (TSRI)), США, выявлен нейропептид, вызывающий активацию расщепления жиров в пищеварительном тракте. Результаты исследования получены при экспериментальном изучении физиологических моделей у лабораторных животных, и эти выводы, по мнению авторов, могут оказать существенное влияние на развитие прикладной фармакотерапии. Результаты работы опубликованы в издании «Nature Communications» 27 января 2017 г.
В предыдущих исследованиях показано, что в центральной регуляции процессов липолиза участвует серотонин. Однако до настоящего времени нюансы указанных механизмов оставались неизвестными.
В поиске ответов на эти вопросы коллектив ученых провел экспериментальное исследование на круглых червях C. elegans, часто применяющихся в нейробиологии в качестве модельных организмов. Метаболические системы этих представителей животного мира гораздо менее сложны, чем у человека, однако их центральные нервные структуры продуцируют множество аналогичных сигнальных молекул, что позволяет исследователям экстраполировать выводы, полученные при изучении этих организмов, на физиологические процессы у человека.
В настоящей работе путем последовательной делеции определенных генов у C. elegans исследователи наблюдали за тем, каким образом подобные генетические модифицикации могут повлиять на прерывание функционирования взаимосвязи между серотонином и процессом расщепления жиров. Таким образом, выявлен ген, кодирующий синтез нейропептидного гормона FLP-7. Задачей последующих экспериментов стало выявление особенностей взаимосвязи между FLP-7 и серотонином. Ведущий автор исследования, научный сотрудник Исследовательского института Скриппса Лавиния Паламиук (Lavinia Palamiuc) объяснила, что с этой целью FLP-7 маркировали флуоресцентным протеином, благодаря чему изучаемый нейропептид можно было визуализировать in vivo. Результаты наблюдений показали, что FLP-7 действительно секретируется нейронами мозга в ответ на повышение уровня серотонина, после чего FLP-7 транспортируется гематогенно, инициируя процессы расщепления жиров в пищеварительном тракте.
Таким образом, впервые выявлен нейропептидный гормон, специфически и селективно стимулирующий метаболизм жиров без какого-либо влияния на потребление пищи. По словам авторов работы, в целом описанный механизм функционирует следующим образом: «В ответ на сигналы о доступности пищи в структурах мозга происходит активация синтеза серотонина, что, в свою очередь, служит триггером к синтезу FLP-7, который в дальнейшем активирует рецепторы клеток пищеварительного тракта, запуская процессы расщепления жиров».
Кроме того, исследователи проанализировали последствия манипулирования уровнями содержания нейропептида FLP-7. Так, установлено, что, в отличие от изолированного влияния повышенных уровней серотонина на потребление пищи, двигательную активность, а также репродуктивное поведение животных, последовательное возрастание уровней FLP-7 в организме не сопровождается какими-либо дополнительными побочными эффектами, кроме активации липолиза, не нарушая нормальной физиологии других процессов в организме. Подводя итоги работы, авторы подчеркнули, что полученные результаты, вероятно, смогут определяющим образом повлиять на дальнейшие прикладные исследования, поскольку содержание FLP-7 можно регулировать, не вызывая побочных эффектов, часто наблюдаемых при аналогичных экспериментах с уровнями серотонина.
- Palamiuc L., Noble T., Witham E. et al. (2017) A tachykinin-like neuroendocrine signalling axis couples central serotonin action and nutrient sensing with peripheral lipid metabolism. Nat. Commun., Jan. 27 (http://www.nature.com/articles/ncomms14237).
- The Scripps Research Institute (2017) Scientists find brain hormone that triggers fat burning. Sci. Bul., Jan. 27 (http://sciencebulletin.org/archives/9816.html).
Наталья Савельева-Кулик
