Согласно новому исследованию Массачусетского технологического института, белок, замедляющий старение у мышей и других животных, также защищает от разрушительного воздействия диеты с высоким содержанием жиров, включая диабет.
Профессор биологии Массачусетского технологического института Леонард Гуаренте 74 обнаружил свойства SIRT1, увеличивающие продолжительность жизни, более десяти лет назад и с тех пор исследовал его роль во многих различных тканях организма. В его последнем исследовании, опубликованном в августе. 8 печатное издание журнала Cell Metabolism, он посмотрел, что происходит, когда белок SIRT1 отсутствует в жировых клетках, которые составляют жировые отложения.
При переходе на диету с высоким содержанием жиров у мышей, у которых отсутствует белок, начинаются метаболические нарушения, такие как диабет, гораздо раньше, чем у нормальных мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров.
«Мы видим, что они готовы к метаболической дисфункции», говорит Гуаренте, профессор биологии Novartis Массачусетского технологического института. Вы удалили одну из защит против снижения метаболизма, поэтому, если вы сейчас дадите им триггер диеты с высоким содержанием жиров, они будут намного более чувствительны, чем нормальные мыши.??
Открытие повышает вероятность того, что препараты, усиливающие активность SIRT1, могут помочь защитить от заболеваний, связанных с ожирением.
Гуаренте впервые обнаружил эффекты SIRT1 и других белков сиртуина при изучении дрожжей в 1990-х годах. С тех пор было показано, что эти белки координируют различные гормональные сети, регуляторные белки и другие гены, помогая поддерживать жизнь и здоровье клеток.
В последние годы Гуаренте и его коллеги удалили ген из таких органов, как мозг и печень, чтобы более точно определить его эффекты. Их предыдущая работа показала, что в мозге SIRT1 защищает от нейродегенерации, наблюдаемой при болезнях Альцгеймера, Хантингтона и Паркинсона.
SIRT1 – это белок, который удаляет ацетильные группы из других белков, изменяя их активность. Возможные цели этого деацетилирования многочисленны, что, вероятно, дает SIRT1 широкий спектр защитных свойств, говорит Гуаренте.
В исследовании клеточного метаболизма исследователи проанализировали сотни генов, которые были включены у мышей, лишенных SIRT1, но получавших нормальную диету, и обнаружили, что они почти идентичны генам, включенным у нормальных мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров.
Это говорит о том, что у нормальных мышей развитие метаболических нарушений происходит в два этапа. «Первый шаг – это инактивация SIRT1 с помощью диеты с высоким содержанием жиров, а второй шаг – это все плохие вещи, которые следуют за этим», Guarente говорит.
Исследователи изучили, как это происходит, и обнаружили, что у нормальных мышей, соблюдающих диету с высоким содержанием жиров, белок SIRT1 расщепляется ферментом каспаза-1, который индуцируется воспалением. Уже известно, что диета с высоким содержанием жиров может спровоцировать воспаление, хотя неясно, как именно это происходит, говорит Гуаренте. «Наше исследование говорит о том, что как только вы вызываете воспалительную реакцию, в жировых клетках происходит расщепление SIRT1», он говорит.
Это открытие обеспечивает хороший молекулярный механизм, позволяющий понять, как воспалительные сигналы в жировой ткани могут привести к быстрому нарушению метаболизма ткани. говорит Энтони Суаве, доцент фармакологии Медицинского колледжа Вейлла Корнелла, не входивший в исследовательскую группу.
По словам Суаве, препараты, нацеленные на этот воспалительный процесс, а также препараты, усиливающие активность сиртуинов, могут иметь некоторый положительный терапевтический эффект против расстройств, связанных с ожирением.
Исследователи также обнаружили, что по мере старения нормальных мышей они были более восприимчивы к воздействию диеты с высоким содержанием жиров, чем молодые мыши, что позволяет предположить, что они теряют защитные эффекты SIRT1 с возрастом. Известно, что старение усиливает воспаление, поэтому Guarente в настоящее время изучает, вызывает ли это возрастное воспаление также потерю SIRT1.
Это исследование финансировалось Национальным институтом здоровья, Медицинским фондом Гленна и Американской кардиологической ассоциацией.