В ягодах нашли вещество, которое заставляет мышечные клетки активнее сжигать жир

Черника и виноград вряд ли заменят тренировку, но ученые обнаружили в них вещество с весьма любопытным действием. Речь идет о птеростильбене — природном растительном соединении, которое в лабораторном эксперименте помогало мышечным клеткам активнее избавляться от накопленного жира. Причем исследователи выяснили не только сам эффект, но и необычный молекулярный механизм, стоящий за ним.

Скелетные мышцы нужны нам не только для движения. Это один из крупнейших потребителей энергии в организме и важнейший участник обмена глюкозы и жирных кислот. Внутри мышечных клеток могут находиться небольшие запасы липидов, и само по себе это нормально. Проблемы начинаются, когда жировых капель становится слишком много и нарушается способность клеток переключаться между различными источниками энергии.

Такое патологическое накопление жира в мышечной ткани называют миостеатозом. Его развитию могут способствовать старение, недостаток физической активности и особенности питания. Миостеатоз связывают с ухудшением метаболической гибкости и инсулинорезистентностью — состоянием, при котором клетки хуже реагируют на инсулин и менее эффективно регулируют поступление глюкозы из крови.

Команда Университета Синсю в Японии искала природные пищевые соединения, способные воздействовать на этот процесс. Ученые тестировали различные растительные вещества на клетках C2C12 — широко используемой лабораторной линии мышечных клеток мыши. Среди изученных соединений особенно выделился птеростильбен: он сильнее других подавлял избыточное накопление липидов, не нарушая при этом нормальный рост и созревание мышечных клеток.

Птеростильбен относится к полифенолам — большой группе веществ, которые растения производят в том числе для защиты от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Он встречается в чернике, винограде и некоторых других растительных продуктах. По химическому строению птеростильбен близок к более известному ресвератролу, однако обладает несколько иными свойствами.

Самое интересное началось, когда исследователи попытались понять, куда исчезает жир. Оказалось, птеростильбен не мешал жирным кислотам проникать внутрь мышечных клеток. Вместо этого после обработки клетки выделяли больше глицерина — одного из продуктов расщепления триглицеридов. Одновременно усиливалась работа генов, участвующих в окислении жирных кислот, то есть их использовании клеткой в качестве энергетического топлива.

Ключевым участником этого процесса оказался белок PPARδ. Его можно представить как один из молекулярных переключателей энергетического хозяйства клетки. PPARδ относится к рецепторам, регулирующим активность целого набора генов, в том числе тех, которые отвечают за использование жирных кислот. Чем эффективнее работает эта система, тем активнее клетка способна направлять жиры в энергетический обмен.

Но птеростильбен действовал неожиданным способом. Многие экспериментальные вещества, влияющие на PPARδ, непосредственно связываются с рецептором и активируют его. Здесь механизм оказался другим: птеростильбен помогал сохранить уже существующий PPARδ, препятствуя его разрушению клеточной системой утилизации белков.

В клетках постоянно идет своеобразная генеральная уборка. Ненужные или поврежденные белковые молекулы получают специальную химическую «метку», после чего направляются в протеасому — молекулярный комплекс, разбирающий белки на части. Этот механизм называется убиквитин-протеасомным путем. Исследование показало, что птеростильбен уменьшал деградацию PPARδ, поэтому в клетках сохранялось больше этого регулятора и усиливалась связанная с ним активность генов.

Получается любопытная цепочка: птеростильбен помогает стабилизировать PPARδ, тот поддерживает активность генов жирового обмена, а мышечные клетки интенсивнее расщепляют накопленные липиды и используют жирные кислоты. Именно такой механизм может объяснять, почему в эксперименте количество внутриклеточного жира уменьшалось.

Однако здесь особенно важно не превращать лабораторное открытие в совет есть больше черники для похудения. Исследование проводилось на культивируемых мышечных клетках мыши, а не на людях и даже не на живых животных. Концентрация вещества в клеточном эксперименте и количество птеростильбена, которое человек способен получить из обычной порции ягод, — совершенно разные вещи.

Пока неизвестно и то, сможет ли птеростильбен безопасно воздействовать на тот же механизм внутри человеческого организма. В реальном теле вещество должно пройти пищеварительный тракт, всосаться, подвергнуться метаболизму, попасть в нужные ткани и сохранить достаточную концентрацию. Результат, полученный в лабораторной чашке, поэтому нельзя автоматически переносить на тарелку с ягодами.

Тем не менее открытие интересно именно как подсказка для дальнейших исследований. Ученые получили новый пример того, как пищевое соединение может влиять не непосредственно на «сжигание жира», а на срок жизни белка, управляющего целой метаболической программой клетки. Теперь можно искать другие природные вещества с похожим механизмом и проверять их сначала на животных, а затем, если подтвердятся эффективность и безопасность, в исследованиях с участием людей.

Поэтому черника пока остается черникой, а не лекарством от миостеатоза. Но за привычным вкусом ягод действительно скрывается сложная химия. И иногда молекула, которую растение создало для собственных нужд, неожиданно становится для биологов ключом к пониманию того, как человеческие мышцы распоряжаются своим энергетическим запасом.