Команда Цянь Ли из Каролинского института в Стокгольме выяснила причины, почему клетки могут вызывать воспалительные процессы и диабет. Виновником этого оказалась сенесценция - преждевременное старение клеток с активным клеточным циклом, которое в жировых клетках ранее исключалось.
Исследователи обнаружили, что в жировых клетках людей с избыточным весом гены, связанные с началом и продолжением клеточного цикла, активны. Обычно во время клеточного цикла клетки воспроизводят свой генетический материал и растут, пока не разделятся. Однако у людей с ожирением они готовятся к делению, увеличиваясь в размерах и наращивая содержание ДНК в ядрах, но не делятся. Доля этих аномально активных и увеличенных жировых клеток была в образцах жировой ткани прямо пропорциональна количеству лишних килограммов испытуемых.
Процесс, при котором клетки не делятся, но увеличивают содержание ДНК и размер, распространен среди растений и животных. Однако он не был описан для жировых клеток человека, которые в течение своей жизни могут увеличиваться в размерах более чем в 200 раз. Объясненить это может метаболизм. Поскольку уровень сахара в крови у людей с ожирением повышается особенно часто и резко, организм выделяет для быстрого всасывания сахара в органы и ткани больше инсулина. Из-за этого клетки со временем становятся устойчивыми к гормону сахара в крови, поэтому его уровень требуется все время повышать.
В результате сахар в крови расщепляется медленнее и может развиться диабет. Как выяснилось в ходе эксперимента, высокий уровень инсулина оказывал влияние и на получавшие его жировые клетки, которые вступали в клеточный цикл чаще, чем не получавшие. Более того, инсулин вызывал преждевременное старение некоторых из этих клеток. Старея, они приобретали высокую метаболическую активность и выделяли больше нейромедиаторов воспаления.
Исследователи протестировали на клеточных культурах возможное лечение, обработав жировые клетки метформином - препаратом, который часто используется при диабете II типа. Это снизило во всех образцах процент преждевременно стареющих клеток. Проведенное исследование подчеркивает ранее незамеченный аспект биологии жировых клеток человека - активацию программы клеточного цикла в ответ на ожирение и высокий уровень инсулина, что поможет создать новые стратегии лечения ожирения и сопутствующих заболеваний.
