Метаболическая и психологическая причины ожирения зависят от одного и того же белка

Ожирение может возникнуть не только потому, что человек много ест, но и из-за того, что поглощённые с едой калории усваиваются и перерабатываются неправильным образом. Причина первого кроется в мозге, ведь именно от мозга в конечном счёте зависят чувства аппетита и голода, которые в случае ожирения выходят из-под контроля: человеку кажется, что он не наелся, хотя в действительности съеденного ему хватит с избытком до следующего обеда. Причина второго — метаболическая, ведь именно от метаболических путей и сигналов зависят утилизация и накопление питательных веществ.

В журнале Science группа исследователей из Гарвардской медицинской школы (США) описывает молекулярно-сигнальный механизм, который объединяет «мозговую» и метаболическую причины ожирения. Ключевым игроком тут выступает белок Mrap2, который может взаимодействовать с одним из рецепторов гормонов меланокортинов. Рецептор этот носит название Mc4r, и про него давно известно, что он участвует в регуляции пищевого поведения, в том числе у человека. А вот Mrap2, как оказалось, служит включателем рецептора, и если у мышей Mrap2 не работал, то животные быстро набирали вес.

Причём поломка в системе Mrap2 — Mc4r оказывала двойное действие. Поначалу мыши набирали вес, запасая калории в виде жира, причём ели они столько же, сколько и обычные животные, без мутации в Mrap2. Но через 50–60 дней у мышей-мутантов открывался, просим прощения за каламбур, зверский аппетит: их мозг уже не понимал, что еды поглощено вдоволь, и продолжал заставлять животных есть. Что, разумеется, приводило к ещё большему ожирению.

Рецептор Mc4r усиливает энергетический метаболизм (то есть и расщепление жиров) и снижает аппетит, но для этого ему нужен сигнал в виде гормона меланокортина, который выделяется в ответ на появление лептина, синтезируемого жировыми клетками. То есть жировая ткань получает запаса жира и сообщает мозгу, что больше есть не надо, что хорошо бы этот жир расщепить. Но без белка-помощника Mrap2 нужный рецептор простаивает, что и приводит к сильнейшему накоплению избыточного веса.

Исследователи попытались выяснить, применимы ли полученные результаты к человеческой физиологии. Оказалось — вполне: удалось найти четырёх людей (из пятисот) с мутацией в Mrap2, и во всех случаях «мутанты» страдали от тяжелейшего ожирения, которое началось у них довольно рано.

Стоит, впрочем, заметит, что авторы работы делают оговорку, касающуюся силы мутации в Mrap2 и тяжести метаболического расстройства. По их словам, самый тяжёлый вариант ожирения, сопутствующий полному отключению Mrap2 и Mc4r, есть только у 1% от всех людей с избыточным весом. Более лёгкие формы ожирения могут начинаться из-за каких-то иных мутаций в том же гене, а также в силу различных взаимодействий мутантного белка с другими молекулярными партнёрами. В конце концов, чтобы попасть в этот несчастный 1%, нужно, чтобы Mrap2 отключился везде, в том числе в мозге. Однако в ведущей роли этого белка в поддержании нормального веса (или в развитии ожирения, если мы говорим о мутантном его варианте) сомневаться не приходится.

Подготовлено по материалам Гарвардской медицинской школы.