Решение проблемы ожирения: сделать мышцы прожорливыми
Сегодня в целях экономии собственных финансов и земных ресурсов многие люди меняют старые прожорливые автомобили на малолитражки с новыми экономичными двигателями, а также отдают предпочтение энергосберегающим электроприборам и лампочкам. Однако согласно данным, опубликованным учеными клиники Майо (Рочестер, штат Миннесота) и университета Айовы в январском номере журнала Cell Metabolism в статье «Sarcolemmal ATP-Sensitive K+ Channels Control Energy Expenditure Determining Body Weight», снижение эффективности энергопотребления наших мышц в некоторых случаях может быть решением проблемы ожирения.
В своей работе авторы расшифровали работу механизма, выполняющего роль «топливного расходомера» в мышцах. В экспериментах на мышах они продемонстрировали, что нарушение работы так называемых АТФ-чувствительных К+ (КАТФ) каналов сарколеммы (оболочки, покрывающей мышечные волокна) позволяет снижать вес тела посредством увеличения количества калорий, затрачиваемых мышцами на обычную физическую активность или во время тренировок.
Эти каналы реагируют даже на малейшее уменьшение концентрации АТФ в клетке укорочением продолжительности потенциала действия и ограничением требующих затрат энергии сокращений мышц и поддержания ионного баланса. Эта система позволяет экономить энергию, однако при сидячем образе жизни и переедании она способствует развитию ожирения.
Результаты более ранней работы показали, что КАТФ-каналы, идентифицируемые на поверхности клеток сердечной и скелетной мышечной ткани, в условиях сильного стресса, например, при ишемической болезни сердца, играют роль своего рода предохранительного клапана. Однако их функции в повседневной жизнедеятельности организма оставались загадкой, так как ишемическая болезнь является проблемой современности, от которой не страдают ведущие активный образ жизни организмы, обитающие в естественных для них условиях.
В своей последней работе авторы установили, что КАТФ-каналы обеспечивают эффективную работу сердечной и скелетных мышц без лишних энергетических затрат. Генетически модифицированные мыши, скелетные мышцы которых не имеют этих каналов в результате нокаута гена KCNJ11, запасают меньше глюкозы в форме гликогена и откладывают меньше жира. Уменьшение жировых отложений сохраняется даже при содержании таких животных на богатой жирами диете. Однако платой за стройность в данном случае является снижение физической выносливости.
На рисунке: А – мыши дикого типа (черные) и лишенные КАТФ-каналов (альбиносы) в молодом и зрелом возрасте;
В – изменение их веса в течение года; С – индекс массы тела (ИМТ) у контрольных и генетически модифицированных мышей.
Исследователи пришли к выводу, что КАТФ-каналы сарколеммы управляют энерготратами мышц, и избирательное подавление их активности в скелетных мышцах является перспективной стратегией лечения ожирения путем повышения термогенности мышц в состоянии покоя и снижения их энергетической эффективности во время физической нагрузки.
Евгения Рябцева, Александр Чубенко
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily: A Solution to Obesity? Muscles That Act as an Energy Drain.
13.01.2010