Ученые обнаружили фермент, который поможет лечить ожирение и болезни скелета

Двойная выгода.

Ученые из Университета Макгилла обнаружили ранее неизвестный молекулярный механизм, который не только отвечает за выработку тепла в организме, но и играет ключевую роль в прочности костной ткани.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, описывает работу «молекулярного переключателя» в буром жире, активация которого может стать основой для создания лекарств нового поколения.

Бурый жир, в отличие от белого, не накапливает энергию, а сжигает ее для поддержания температуры тела. Долгое время считалось, что этот процесс происходит только одним путем. Однако группа исследователей под руководством Лоуренса Казака идентифицировала альтернативную систему — так называемый «креатиновый цикл». Оказалось, что под воздействием низких температур организм выделяет глицерол, который связывается с ферментом TNAP в специальном «глицероловом кармане». Это взаимодействие запускает дополнительную выработку тепла независимо от основной биологической системы.

Наибольшее значение это открытие имеет для ортопедии и эндокринологии. Фермент TNAP уже хорошо известен науке как критически важный элемент для кальцификации — процесса затвердевания костей. Мутации, снижающие его активность, приводят к гипофосфатазии. Это тяжелое заболевание, известное как синдром «мягких костей», вызывает частые переломы, скелетные аномалии и хроническую боль.

Лабораторные эксперименты показали, что тот же механизм, который активирует сжигание жира, непосредственно влияет на клетки, ответственные за минерализацию скелета. Ученые выяснили, что повышение способности фермента TNAP связываться с глицеролом может восстановить плотность костей до здорового уровня. Это создает перспективу для разработки препаратов, которые с помощью синтетических соединений будут«включать» этот фермент у пациентов с дефицитом минерализации.

Сейчас исследователи уже выделили десятки потенциальных соединений-кандидатов для создания будущих лекарств. Новая стратегия лечения может стать дополнением или альтернативой существующей заместительной терапии, помогая миллионам людей укрепить скелет, одновременно стимулируя естественные метаболические процессы организма. Проект объединил усилия ученых из Канады, США и Великобритании, открывая новую страницу в понимании того, как энергетический обмен связан с регенерацией тканей.