Раскрытие секретов накопления жира

Автор: Боннский университет, 4 апреля 2023 г.

Жировые капли в жировой клетке мыши: мембрана капель была окрашена в зеленый цвет, а накопленный в них жир — в красный. Фото: Йоханна Шпандл / Боннский университет.

Жировые клетки используют молекулы жира в качестве средства хранения энергии. Эти молекулы состоят из трех жирных кислот, присоединенных к глицериновому остову, и обычно называются триглицеридами. Долгое время считалось, что эти молекулы постоянно изменяются во время хранения, регулярно разрушаясь и реконструируясь – процесс, известный как «цикл триглицеридов». Но верно ли это предположение, и если да, то какова цель этого процесса?

«До сих пор не было реального ответа на эти вопросы», — объясняет профессор доктор Кристоф Тиле из Института LIMES при Боннском университете. «Это правда, что существуют косвенные доказательства этой постоянной реконструкции в течение последних 50 лет. Однако прямых доказательств этого пока нет».

Проблема: чтобы доказать, что триглицериды расщепляются, а жирные кислоты модифицируются и вновь включаются в новые молекулы, нужно будет отслеживать их трансформацию по мере прохождения через организм. Однако в каждой клетке существуют тысячи различных форм триглицеридов. Поэтому отслеживать отдельные жирные кислоты чрезвычайно сложно.

«Однако мы разработали метод, который позволяет нам прикрепить к жирным кислотам специальную метку, благодаря которой их можно будет безошибочно узнать», — говорит Тиле. Его исследовательская группа пометила таким образом различные жирные кислоты и добавила их в питательную среду к жировым клеткам мышей. Затем мышиные клетки включили меченые молекулы в триглицериды.

“We were able to show that these triglycerides do not remain unchanged, but are continuously degraded and remodeled: Each fatty acidAny substance that when dissolved in water, gives a pH less than 7.0, or donates a hydrogen ion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">кислота отделяется примерно два раза в день и снова присоединяется к другой молекуле жира», — объясняет исследователь.

Но почему? В конце концов, это преобразование требует затрат энергии, которая выделяется в виде отработанного тепла – что же получает от этого клетка? До сих пор считалось, что клетка нуждается в этом процессе для балансирования запасов и поставок энергии. Или, возможно, это просто способ организма вырабатывать тепло.

«Наши результаты теперь указывают на совершенно другое объяснение», — объясняет Тиле. «Возможно, в ходе этого процесса жиры преобразуются в то, что нужно организму».

Следовательно, плохо утилизируемые жирные кислоты будут перерабатываться в варианты более высокого качества и храниться в этой форме до тех пор, пока они не потребуются.

Жирные кислоты состоят в основном из атомов углерода, которые висят один за другим, как вагоны поезда. Их длина может быть самой разной: одни состоят всего из десяти атомов углерода, другие – из 16 и даже больше. В своем исследовании ученые произвели три разные жирные кислоты и пометили их. Один из них имел длину одиннадцать, второй — 16, а третий — 18 атомов углерода.

«Эти длины цепей обычно встречаются и в продуктах питания», — объясняет Тиле.

Маркировка позволила исследователям точно отследить, что происходит с жирными кислотами разной длины в клетке. Это показало, что жирные кислоты, состоящие из одиннадцати атомов углерода, изначально были включены в триглицериды. Однако через короткое время их снова отделили и вывели из камеры. Через два дня их уже не было видно. «Такие короткие жирные кислоты плохо усваиваются клетками и могут даже повредить их», — говорит Тиле, который также является членом кластера передовых технологий ImmunoSensation2. «Поэтому от них быстро избавляются».

In contrast, the 16- and 18-atomAn atom is the smallest component of an element. It is made up of protons and neutrons within the nucleus, and electrons circling the nucleus." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"atom fatty acids remained in the cell, although not in their original fat molecules. They were also gradually chemically modified, for example by additional carbon atoms being inserted. In the original fatty acids, the carbon atoms were moreover linked with single bonds – roughly like a human chain in which neighbors join hands. Over time, this sometimes developed into double bonds – as if revelers at a party were doing a conga. The fatty acids that are formed in this process are called unsaturated. They are better utilizable for the body./p>