Ожирение долгое время рассматривали как результат простого дисбаланса: человек потребляет больше калорий, чем тратит. Однако новые данные показывают, что это упрощенный взгляд. Исследователи из Weill Cornell Medicine обнаружили, что ожирение, вызванное нарушением суточных ритмов стресс-гормонов, метаболически сильно отличается от ожирения, которое развивается из-за высокожировой диеты.
Эксперимент на мышах
Ученые провели доклиническое исследование на мышах. Они раздельно влияли на два фактора: гормональные ритмы и состав пищи. У одних животных глюкокортикоидные ритмы оставались нормальными, у других их сглаживали. При этом одни мыши получали стандартный корм, а другие — пищу с высоким содержанием жира.
В норме уровень глюкокортикоидов (гормонов стресса) снижается во время отдыха и повышается в начале активного периода. Исследователи сделали ритм более ровным: повысили низкий уровень гормонов во сне и притупили дневной пик. При этом средний уровень гормонов существенно не вырос.
Результаты: два разных типа ожирения
За 30 дней мыши на жирной диете увеличили массу жира примерно в три раза. Мыши со сглаженным гормональным ритмом, но на обычном корме, набрали почти столько же — в 2,5 раза больше контрольного уровня. Когда оба фактора действовали вместе, животные накапливали больше всего жира, то есть эффекты в основном складывались.
При этом у мышей с нарушенным ритмом гормонов жир откладывался преимущественно в белой жировой ткани — под кожей и вокруг органов. Печень оставалась в значительной степени защищенной от патологического накопления жира, которое обычно наблюдается при ожирении. Кроме того, в первую неделю такие мыши теряли сухую мышечную массу, но затем она стабилизировалась и начала расти.
Инсулинорезистентность распределяется по-разному
И у мышей на жирной диете, и у мышей со сглаженным ритмом гормонов развивалась инсулинорезистентность, но локализация была разной. В первом случае она затрагивала несколько тканей. Во втором — сосредотачивалась в скелетных мышцах. Жировая ткань при этом сохраняла ключевую реакцию на инсулин: способность подавлять выход жира. Уровень инсулина у таких животных резко возрастал.
Этот необычный паттерн, по мнению исследователей, помогает организму поддерживать метаболический баланс. Высокий уровень инсулина удерживает липиды в жировой ткани, не давая им патологически накапливаться в печени. В результате ожирение развивается, но без жировой болезни печени, характерной для диетического ожирения.
Связь с людьми
Наблюдения на людях уже связывали нарушение нормального суточного ритма кортизола с ожирением и накоплением жира на животе. Подобные нарушения ритма отмечаются при хроническом стрессе и сменной работе. Доклинические эксперименты позволили ученым отделить влияние времени действия гормонов от влияния диеты и понять, как именно сбой ритма меняет метаболизм.
Ожирение — не одно заболевание
Около 40% взрослых и примерно 20% детей страдают от ожирения в США. Новые данные позволяют предположить, что пища — не единственный фактор, формирующий это состояние. Исследователи задаются вопросом: действительно ли все дело только в еде, или такие факторы, как недосып и стресс, тоже сглаживают наши ежедневные гормональные ритмы и запускают ожирение по другому пути?
Авторы работы призывают перестать рассматривать ожирение и инсулинорезистентность как единые явления. Их доклинические результаты показывают, что мышцы, жировая ткань и печень могут очень по-разному реагировать на инсулин в зависимости от того, что именно вызвало метаболические изменения. Метаболическое здоровье зависит не только от количества накопленного жира, но и от того, где развивается инсулинорезистентность и способна ли жировая ткань удерживать липиды, не выпуская их в другие органы.
Результаты исследования опубликованы в Cell Reports.
Изображение: ткань печени у мышей после 60 дней лечения. Слева направо: контроль, выравнивание глюкокортикоидного ритма и диета с высоким содержанием жиров. Верхний ряд показывает печёночную ткань, окрашенную H&E, а в нижнем ряду — красные пятна отмечают жир в печени. Мыши с уплощёнными ритмами глюкокортикоидов на стандартной диете демонстрировали минимальное количество жира печени по сравнению с мышами, "сидевшими" на высокожировой диете, несмотря на схожее ожирение. Шкала — 100 мкм. Источник Teruel Lab
