Успехи в клеточной биологии позволили учёным создать более точную модель ожирения
Согласно современным научным представлениям, ожирение является одной из основных причин смертности во всем мире. Поэтому неудивительно, что все больше людей пытается избавиться от вредных пищевых привычек и сбросить вес
Однако, вопреки распространенному мнению, ожирение возникает не только из-за вредных привычек и отсутствия силы воли. В развитии этого заболевания немалую роль играют биологические факторы, такие как нарушение гормонального фона и регуляции экспрессии генов
Одним из наиболее перспективных направлений исследований в этой области является изучение нарушений в работе отделов мозга, отвечающих за голод и насыщение. Однако, проведение такого рода исследований долгое время являлось трудновыполнимой задачей из-за того, что было сложно получить достаточное количество тканей головного мозга живых людей. Частично проблема решалась путем перепрограммирования клеток соединительной ткани в нейроны, однако, такие клетки сильно отличались от обычных клеток мозга с функциональной точки зрения
Нейроны гипоталамуса. Источник
Исследование, проведенное учёными из Лос-Анджелеса, позволило решить эту проблему. Благодаря разработанному ими методу стало возможным перепрограммировать легкодоступные клетки соединительной ткани человека в нейроны гипоталамуса, которые с функциональной точки зрения не отличаются от обычных нейронов
Секрет успеха учёных заключается в точной регуляции работы нескольких сигнальных путей, таких как SMAD (Similar to Mothers Against Decapentaplegic), Shh (Sonic Hedgehog), Notch и Wnt. Эти сигнальные пути играют важную роль в дифференциации стволовых клеток в полноценные клетки тканей и органов. Благодаря точно подобранной комбинации этих факторов, удалось воспроизвести естественный процесс дифференциации нейронов гипоталамуса и сохранить функциональные особенности этих клеток
Ещё одно преимущество нового метода состоит в том, что для получения клеточной линии требуется меньший набор реагентов, в сравнении со старыми методами
В результате этого стало возможным получить более точную модель молекулярных изменений, возникающих в клетках гипоталамуса при ожирении. В частности, авторам исследования удалось обнаружить ряд изменений в экспрессии генов бета-адренорецепторов и гена BBS2 (кодирующего белок, участвующих во внутриклеточном транспорте). Помимо этого, они также нашли ряд изменений, связанных с передачей сигналов внутри нейронов гипоталамуса. Наиболее важной находкой выглядит то, что клетки, полученные из фибробластов пациентов с высокой степенью ожирения, гораздо сильнее реагируют на стимуляцию грелином - гормоном, вызывающим чувство голода. Это может служить свидетельством того, что молекулярные нарушения, возникающие при ожирении, вызывают образование порочного круга: переедание усиливает ожирение, а ожирение усиливает переедание
Все это даёт надежду на то, новый метод клеточного перепрограммирования позволит узнать много нового о молекулярно-генетических изменениях, связанных с ожирением и выработать новые подходы к лечению этого заболевания