Ген, знайдений для очищення BCAA від коричневого жиру, захищає від ожиріння; Діабет - IMPC International

знайдений

Опубліковано 25 червня 2020 р

Амінокислоти з розгалуженим ланцюгом (BCAA) - це амінокислоти, які мають центральний атом вуглецю з гілкою з трьох або більше інших атомів вуглецю (інакше відомі як аліфатичні бічні ланцюги.) BCAA включають валін, лейцин та ізолейцин. Вони відіграють кілька ключових ролей у метаболізмі, такі як сприяння синтезу білка, синтезу нейромедіаторів та виробленню енергії за допомогою гліколізу.

Підвищений рівень циркуляції BCAA пов’язаний із ожирінням, резистентністю до інсуліну та діабетом 2 типу. Цей зв'язок досі незрозумілий - вищі рівні BCAA повинні корелювати з більшими витратами енергії, що зазвичай корелюється із втратою ваги.

Недавня стаття, в якій використовували флоризованих мишей Pparg, наданих нашим членом консорціуму лабораторією Джексона, досліджувала активність BCAA в коричневому жирі. Добре відомо, що коричнева жирова тканина (НДТ) є термогенним (виробляючим тепло та енергією) органом, який допомагає виводити надлишки глюкози з наших систем. Термогенна функція БАТ має вирішальне значення для виживання та здоров'я метаболізму. Люди зазвичай мають найвищу кількість НДТ під час дитинства. Це пов’язано з тим, що НДТ виробляє тепло і допомагає немовлятам зігріватися, поки їхні м’язи все ще недостатньо використані. По мірі того, як люди старіють і набувають більшої рухливості, цю термогенну роль бере на себе скелетний м’яз, і ми втрачаємо більшу частину НДТ. У дорослих BAT допомагає при холодній акліматизації, не тільки виробляючи тепло, але також стимулюючи засвоєння глюкози, ліпопротеїдів та жирних кислот.

Йонеширо та співавтори змоделювали вплив холоду, щоб побачити, як температура впливала на рівні BAT та BCAA.

Як холодний стимул впливає на поглинання BCAA?

Дослідники провели аналіз метаболітів на здорових чоловіках-чоловіках, розділивши їх на тих, хто має високу активність BAT та низьку активність BAT. Вони використовували холодний подразник 19 Цельсія, температурну точку, яка стимулює термогенез НДТ, не викликаючи тремтіння скелетних м’язів.

Експозиція холодом стимулювала ліполіз (розщеплення жиру) і призводила до значного збільшення циркулюючих жирних кислот, але не змінювала рівня глюкози в крові. Рівні валіну (Val) були значно знижені у суб'єктів із високим вмістом НДТ, але не у суб'єктів з низьким рівнем НДТ. Зі зниженням концентрації Val активність НДТ зростала. Подібна реакція спостерігалася також щодо концентрації лейцину (Leu), але не для будь-яких інших амінокислот. Зниження Val, Leu та Isoleucine (Ile) після холодного впливу також спостерігалося у мишей із ожирінням.

Потім Йонеширо та ін. Відстежували поглинання Лей у різних типах тканин. Після холодної акліматизації вони виявили значне збільшення BAT та помірне збільшення пахової білої жирової тканини (WAT) у мишей. Поглинання спостерігалося також у тканинах печінки та серця, але суттєвих змін у цих органах не спостерігалося. BAT також виявляв високе окислення Val порівняно з різними типами WAT як у мишей, так і у людей.

Окислення BCAA може збільшити окислення жирних кислот, що може зменшити ризик ожиріння. Саме окислення BCAA сприяє виробленню енергії та синтезу білка, особливо в м’язових тканинах. У BAT BCAA переважно окислюється в мітохондріях, органелі всередині клітин, яка виробляє енергію для всіх функцій клітини. Як BCAA транспортуються в мітохондрії, і транспортер, який сприяє цьому, досі невідомий, а також те, як BAT точно використовує BCAA.

Як поглинання BCAA у НДП впливає на метаболізм?

Оскільки BAT вже відомий метаболічним кліренсом глюкози, Yoneshiro та ін дослідили, чи сприяє BAT також кліренсу BCAA. Вони створили модель миші без функціонування (абляції) BAT і порівняли їх з елементами управління. Після холодного впливу вони виявили, що концентрація BCAA значно знизилася у контрольних мишей, але не у мишей, які аблягувались BAT, що припускає, що BAT відіграє роль у очищенні BCAA.