Ученые из ведущего американского исследовательского центра City of Hope выявили важнейший биологический механизм, который объясняет, почему с возрастом в области живота начинает избыточно накапливаться жир. Это новаторское исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что процесс старения организма активирует специализированные стволовые клетки, которые резко усиливают способность организма вырабатывать новые висцеральные и абдоминальные жировые ткани. Примечательно, что этот процесс зачастую совершенно не зависит от ежедневного рациона питания или уровня физической активности человека.
Долгое время в медицинском сообществе считалось, что возрастное увеличение веса и отложение жира в области живота обусловлены главным образом естественным замедлением метаболизма, физической пассивностью и гормональными изменениями. Однако новое открытие полностью изменило это представление, установив, что при переходе в зрелый возраст в организме просыпается целая армия ранее бездействовавших клеток, которые целенаправленно начинают генерировать новые жировые клетки. В молодом организме эти жировые клетки-предшественники, называемые учеными APC, в основном находятся в спящем состоянии и производят новую жировую ткань только в случае крайней необходимости. При достижении же среднего возраста эти клетки внезапно активизируются и начинают интенсивно размножаться, что в конечном итоге проявляется в виде висцерального жира вокруг органов брюшной полости.
В ходе углубленных исследований на лабораторных мышах с использованием метода секвенирования РНК единичных клеток ученые обнаружили совершенно новую, ранее неизвестную клеточную популяцию. Эти клетки получили название возраст-зависимых преадипоцитов, сокращенно CP-A. Данные клетки вообще не существуют в молодом организме и проявляются только с началом процесса старения. В рамках исследования был проведен уникальный эксперимент по трансплантации клеток: ученые взяли жировые клетки-предшественники из старого организма и пересадили их в молодой. Результаты оказались поразительными: несмотря на то, что клетки попали в молодую среду, они все равно с огромной скоростью продолжали вырабатывать новый абдоминальный жир. Это прямо доказывает, что агрессивная программа жирообразования прописана в самих стареющих клетках и не зависит исключительно от внешних факторов окружения.
Чтобы выяснить, что именно управляет этой клеточной трансформацией, исследователи начали изучать биологические сигналы, побуждающие клетки к активации. Они обнаружили конкретный сигнальный путь, в котором ключевую роль играет рецептор фактора ингибирования лейкемии, то есть белок LIFR. Именно этот молекулярный механизм дает команду клеткам CP-A превращаться в зрелые жировые клетки и расширять объем висцерального жира. С помощью генетических и фармакологических манипуляций ученым удалось заблокировать этот сигнальный путь в лабораторных условиях, в результате чего темпы образования жира на животе резко снизились. Это открытие имеет важнейшее значение, поскольку оно дает конкретную биологическую мишень для создания будущих медикаментов, способных целенаправленно блокировать развитие возрастного ожирения.
Самая многообещающая часть исследования связана с анализом человеческих тканей, поскольку ученые из City of Hope изучили образцы висцеральной жировой ткани, взятые у людей разного возраста. Оказалось, что точно такой же тип клеток CP-A в большом количестве присутствует и в организме людей среднего возраста. В лабораторных условиях эти человеческие клетки также продемонстрировали удивительную способность генерировать новые жировые клетки, что подтверждает: биологические закономерности, обнаруженные у мышей, полностью применимы и к людям.
Висцеральный жир, скапливающийся в брюшной полости, гораздо опаснее для здоровья, чем подкожный жир, так как он тесно связан с повышенными рисками развития диабета второго типа, сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома и некоторых видов рака. Следовательно, открытие этих клеток является предпосылкой не только для контроля веса, но и для обеспечения долголетия и здорового старения. Исследовательская группа уже планирует следующий этап работы, который подразумевает разработку терапевтических средств, способных селективно удалять клетки CP-A из организма или полностью блокировать их сигнальную систему, чтобы предотвратить возрастное ожирение и связанные сопутствующие тяжелые заболевания.
