У мышей с ожирением ученые обнаружили сбой в работе иммунных клеток, которые помогают сдерживать воспаление в жировой ткани. Его связали с избытком жирных кислот и снижением активности фермента ACC1. О том, что выяснили исследователи Боннского университета и как их открытие поможет изучать обменные заболевания, — в материале «Известий».

Жировая ткань служит не только запасом энергии. В ней находятся иммунные клетки, которые участвуют в поддержании местного равновесия и влияют на обмен веществ. При ожирении это равновесие нарушается: в ткани может развиваться длительное слабовыраженное воспаление. Его называют метаболическим воспалением, или метафламмацией.

Ученых заинтересовали врожденные лимфоидные клетки второй группы — ILC2. Они помогают поддерживать состояние жировой ткани, но при ожирении их становится меньше, а их функции ослабевают. До сих пор оставалось неясным, что именно мешает этим клеткам работать. Авторы исследования, опубликованного в журнале Cell Metabolism, решили проверить, какую роль играет обмен жиров внутри самих ILC2.

«Мы обнаружили, что при ожирении обмен веществ в этих иммунных клетках нарушается», — сообщил профессор Института клинической химии и клинической фармакологии Университетской клиники Бонна Кристоф Вильгельм.

Ключевым участником процесса оказался фермент ацетил-КоА-карбоксилаза 1, или ACC1. Он задействован в образовании жирных кислот внутри клетки. Когда жирных кислот вокруг мало, клетке требуется производить их самостоятельно. Когда их достаточно, активность этого пути снижается — так организм избегает избыточного производства жиров.

В опытах на мышах ученые обнаружили, что ожирение, вызванное рационом с высоким содержанием жиров, сопровождалось повышенным поступлением жирных кислот в ILC2. При этом работа ACC1 в этих клетках подавлялась. На первый взгляд снижение производства собственных жирных кислот при их избытке выглядит разумной реакцией. Однако для ILC2 оно оказалось связано с ухудшением работы клеток.

Как объяснил один из первых авторов работы Фотиос Караяннис, у мышей на таком рационе ILC2 поглощали больше жирных кислот из окружающей ткани, а активность ACC1 снижалась. Исследователи связали это с другой, ранее не описанной ролью фермента: он помогает поддерживать перенос цитрата через мембрану митохондрий — клеточных структур, участвующих в выработке энергии. Нарушение этого процесса сопровождалось ухудшением энергетического обмена ILC2.

Таким образом, проблема заключалась не просто в избытке жира вокруг иммунных клеток. Изменялся способ, которым сами клетки получают и используют необходимые им вещества. Когда ILC2 хуже справлялись со своей ролью, жировая ткань у мышей увеличивалась и воспалялась. По данным авторов, это могло способствовать нарушениям обмена веществ и повышать предрасположенность животных к диабету.

«Повышенный уровень свободных жирных кислот при ожирении запускает самоподдерживающийся механизм, который нарушает обмен веществ в ILC2 и способность жировой ткани поддерживать равновесие», — пояснила другой первый автор исследования Мария Рафаилия Теодору.

Открытие показывает, насколько по-разному один и тот же фермент может влиять на процессы в организме. Поскольку ACC1 участвует в образовании жирных кислот, подавление его активности можно рассматривать как способ воздействовать на жировой обмен. Но в изученных иммунных клетках снижение активности ACC1 сопровождалось нежелательными изменениями.

По словам Вильгельма, при разработке подходов к лечению ожирения и диабета необходимо учитывать не только обмен веществ в жировой ткани в целом, но и последствия для находящихся там иммунных клеток. Иначе вмешательство в один обменный процесс может ослабить клетки, которые помогают ограничивать воспаление. Это предупреждение для дальнейших исследований, а не вывод о вреде какого-либо конкретного препарата для пациентов.

Исследование проводили на мышах. Оно помогает объяснить возможный механизм воспаления жировой ткани, но не показывает, что у людей он действует точно так же. Авторы также не проверяли в этой работе, может ли изменение активности ACC1 лечить ожирение или предотвращать диабет у человека. Для таких выводов потребуются отдельные исследования.

Результат не следует превращать и в утверждение, что любая пища с высоким содержанием жиров непосредственно «отключает иммунитет». В опытах ученые изучали определенные клетки жировой ткани мышей в условиях ожирения, вызванного специальным рационом. Главное наблюдение состоит в том, что состояние иммунных клеток зависит от доступных им питательных веществ, а их собственный обмен может влиять на воспаление окружающей ткани.