Дослідження розкриває механізм, який регулює те, як організм використовує накопичений жир для виробництва енергії

Міжнародне дослідження, проведене вченими з Національного центру кардіоваскулярних досліджень імені Карлоса III та Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, виявило фундаментальний механізм, який регулює використання організмом накопиченого жиру для виробництва енергії.

Результати дослідження показують, що рівень кальцію в мітохондріях визначає, чи залишаються ці органели прикріпленими до ліпідних крапель, чи відокремлюються від них. Ліпідні краплі — це клітинні структури, у яких зберігається жир.

Роль мітохондрій і ліпідних крапель

Мітохондрії — це клітинні структури, відповідальні за генерацію більшої частини енергії, необхідної для функціонування тканин. У бурій жировій тканині, спеціалізованому типі жиру, що бере участь у виробленні тепла та витраті енергії, частина мітохондрій залишається фізично пов’язаною з ліпідними краплями.

Такі перидроплетні мітохондрії відіграють важливу роль в управлінні клітинними енергетичними резервами.

Як кальцій впливає на використання жиру

Дослідження показало, що підвищений рівень кальцію всередині мітохондрій викликає зміни в їхній морфології та сприяє відділенню мітохондрій від ліпідних крапель.

Цей процес є важливим для того, щоб ферменти, відповідальні за розщеплення жирів, могли отримати доступ до накопичених ліпідів і перетворити їх на енергію. Такі ферменти відомі як ліпази. Автори також спостерігали, що відділення мітохондрій від ліпідних крапель відбувається до початку ліполізу. Це свідчить, що цей механізм може діяти як молекулярний перемикач, який запускає мобілізацію жирових запасів.

Які білки регулюють цей механізм

Дослідження також визначило білки, які регулюють цей механізм. Витік кальцію з мітохондрій контролюється мітохондріальним кальцієвим обмінником NCLX. Коли активність NCLX знижується, мітохондріальний кальцій накопичується.

Це сприяє відділенню мітохондрій від ліпідних крапель і збільшує використання жиру як джерела енергії. Навпаки, коли NCLX активний, мітохондрії, як правило, залишаються пов’язаними з ліпідними запасами.

Роль PDE2A

Дослідники також визначили важливу роль фосфодіестерази PDE2A. Цей білок опосередковано регулює систему, модулюючи внутрішньоклітинний рівень кальцію. Окрім опису біологічного механізму, дослідження показало, що його фармакологічна маніпуляція може мати метаболічні наслідки.

У тваринних моделях ожиріння інгібування PDE2A збільшувало зв’язок між мітохондріями та ліпідними краплями, зменшувало розщеплення жирів і сприяло використанню глюкози для виробництва енергії. Цей метаболічний зсув був пов’язаний із покращенням енергетичного балансу та збільшенням метаболічних витрат.

Перегляньте записи:

Значення результатів

Загалом результати дослідження показують, що взаємодія між мітохондріями та ліпідними краплями є динамічним процесом. Вона тонко регулюється внутрішньоклітинними сигналами, зокрема кальцієм.

Розуміння того, як контролюється цей зв’язок, дає новий погляд на механізми, що регулюють енергетичний метаболізм. Також ці результати відкривають потенційні шляхи для розробки методів лікування ожиріння та інших метаболічних захворювань.

Висновок

Дослідження показує, що рівень кальцію в мітохондріях може визначати, чи залишаються мітохондрії пов’язаними з ліпідними краплями, чи відокремлюються від них. Цей процес впливає на доступ ліпаз до накопичених жирів і може регулювати використання жиру як джерела енергії.

Отримані результати поглиблюють розуміння механізмів енергетичного метаболізму та можуть мати значення для подальшого вивчення ожиріння й метаболічних захворювань.

ДЖЕРЕЛО: News-medical

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.