Снижение активности митохондрий может привести к ожирению

Митохондрии — «электростанции» клетки — играют центральную роль в энергетическом обмене веществ и общем здоровье. При ожирении и сопутствующих заболеваниях митохондриальная активность часто нарушается, однако остается неясным, увеличивает ли это нарушение риск ожирения или ожирение само по себе повреждает митохондрии.

Под руководством Миины Олликайнен группа ученых из Университета Хельсинки и Института медицинских исследований Фонда Минерва распутали эти сложные причинно-следственные связи, изучая финских близнецов. Их результаты подтверждают мнение о том, что сокращение количества митохондрий способствует развитию ожирения. 

Опубликованное в Nature Communications исследование охватило около 90 пар близнецов из Финляндии. Поскольку близнецы имеют одинаковый генетический фон, исследователи могут более точно, чем в большинстве других исследовательских проектов, разделить генетические и экологические влияния и использовать это сходство для статистического моделирования причинно-следственных связей.

«Ожирение является серьезной и растущей проблемой общественного здравоохранения в Финляндии. Наши результаты добавляют ключевое понимание того, как снижение митохондриального метаболизма способствует ожирению и, вероятно, создает порочный круг, который поддерживает избыточный вес и препятствует снижению веса», — говорит руководитель группы Миина Олликайнен. 

Когда команда сравнила количество митохондрий с изменениями в метилировании ДНК, химической модификации, которая регулирует активность генов, один ген, участвующий в росте клеток и распознавании питательных веществ, выделялся. Чем больше избыточного веса у человека и чем меньше митохондрий обнаружено в его жировой ткани, тем более активным был ген SH3BP4.

«Наши данные свидетельствуют о том, что когда митохондриальный метаболизм нарушается, например, из-за избытка калорий, запускается цикл обратной связи, способствующий ожирению, который, в свою очередь, может активировать SH3BP4», — объясняет соавтор исследования  Айно Хейккинен  из Института молекулярной медицины Финляндии (FIMM) Хельсинкского университета. 

Поскольку ожирение можно оценить с помощью множества различных показателей, сравнивать результаты разных исследований часто бывает сложно.

«Здесь мы смогли показать, что особенно сниженная чувствительность к инсулину и повышенный процент жира в организме, а не только увеличение веса, связаны как с количеством митохондрий, так и с регуляцией генов», — отмечают авторы. 

Разработка персонализированных методов лечения ожирения требует глубокого понимания многих взаимосвязанных механизмов; данная работа знаменует собой шаг к достижению этой цели.