В ходе нового исследования, проведённого на базе Стэнфордского университета (Stanford University), учёным впервые удалось на молекулярном уровне объяснить, почему люди набирают вес в результате хронического стресса, нарушений циркадных (суточных) ритмов и приёма глюкокортикоидных препаратов. Всё дело в суточных колебаниях уровня группы гормонов, объединяемых под названием «глюкокортикоиды» — в первую очередь, «гормона стресса» кортизола. Результаты исследования опубликованы в издании Cell Metabolism.
«Исследование позволяет предположить, что набор веса можно замедлить, управляя паттернами гормональных колебаний», — поясняет ведущий автор работы Мэри Теруэль (Mary Teruel), доцент химической и системной биологии из Стэнфорда.
Это объясняет, почему лечение глюкокортикоидными препаратами (без этих средств зачастую не могут обойтись пациенты с ревматоидным артритом, астмой и многими другими заболеваниями) так тесно связано с ожирением. Более того, в исследовании предлагаются способы изменения терапии таким образом, чтобы избежать распространённых побочных эффектов: набора веса и потери костной массы.
В норме 10% жировых клеток организма должны погибать и замещаться новыми. Эта пропорция, обновление именно одной десятой части липоцитов ежегодно, и позволяет нам поддерживать текущую массу тела. Но, как выяснили авторы нового исследования, если спад уровня глюкокортикоидов длится менее 12 часов, скорость созревания липоцитов резко возрастает.
Однако уровень этих гормонов в крови зависит не только от времени суток. Стрессогенные ситуации увеличивают концентрацию глюкокортикоидов, причём кратковременные стрессы (например, физические упражнения) — ненадолго, хронические же стрессы приводят к стабильному повышению уровня глюкокортикоидов.
Учёным давно известно, что эти гормоны запускают механизм превращения клеток-предшественников в жировые клетки. Доказано также, что в жировой ткани содержится огромное количество клеток-прекурсоров, готовых по сигналу «вырасти» и занять «рабочее место» липоцитов. Однако в норме зрелости достигает менее 1% незрелых клеток жировой ткани — это необходимо, чтобы замещать повреждённые жировые клетки и поддерживать жировые депо организма в здоровом состоянии.
Почему же нормальные пики концентрации глюкокортикоидов (например, суточные или обусловленные физической активностью) не становятся причиной патологического созревания липоцитов? И, с другой стороны, почему обусловленные хроническими стрессами, джетлагом или расстройствами сна нарушения ритма секреции этих гормонов так тесно связаны с ожирением?
Проведя серию экспериментов, авторы исследования смогли продемонстрировать, что дело в периодичности подъёмов и спадов уровня глюкокортикоидов. Клетки в культуре, которая подвергалась воздействию гормонов на протяжении 48 часов, зрели гораздо активнее, чем в культуре, в которую гормоны подавались, как минимум, с двенадцатичасовыми интервалами — даже при том, что общее количество глюкокортикоидов в разных чашках Петри было одинаковым.
Завершающей стадией исследования стал эксперимент на подопытных мышах. За 21 день животные, у которых был нарушен нормальный суточный ритм колебаний глюкокортикоидов, удвоили жировую массу. Её рост оказался связан как с появлением новых жировых клеток, так и увеличением в размерах уже существующих липоцитов. Если же увеличенные вчетверо дозы глюкокортикоидов вводились животным в соответствии с циркадными ритмами, накопления жировой ткани не происходило.
Предлагая решение, которое помогло бы контролировать вес у людей, Теруэль говорит: «Да, момент наступления стресса имеет значение. Поскольку превращение клеток-предшественников в липоциты управляется биологическим «переключателем», вы можете управлять этим процессом, настраивая гормональную «пульсацию». Наши результаты позволяют предположить, что даже на фоне серьёзного стресса или глюкокортикоидной терапии можно не набрать вес — при условии, что и стресс, и введение препаратов происходят только днём. Но хронический непрерывный стресс, как и приём гормональных препаратов на ночь, нарушают нормальные колебания уровня глюкокортикоидов, что и приводит к набору веса».
