Работа организма напрямую зависит от внутренних биологических часов, регулирующих циркадные ритмы — циклы, контролирующие сон, температуру тела, гормональную активность, давление и обмен веществ. Ранее было показано, что диета с высоким содержанием жиров способна нарушать эти ритмы, способствуя развитию ожирения, метаболических болезней и рака. Однако механизм влияния биологических часов на энергетический баланс клеток оставался неясным.
Учёные из Северо-Западного университета и Центра диабета и метаболизма в США решили изучить, как нарушение циркадных ритмов влияет на функцию митохондрий — энергетических центров жировых клеток (адипоцитов). Исследователи сравнивали митохондрии у мышей, находившихся при обычном и инвертированном световом цикле. Результаты, опубликованные в Nature Metabolism, показали, что циркадные ритмы регулируют окислительный метаболизм в адипоцитах, обеспечивающий выработку энергии.
Удаление белков BMAL1 или питание высоким содержанием жиров у мышей частично нарушали этот процесс. В экспериментах с пекарскими дрожжами учёные обнаружили, что адипоциты способны поддерживать метаболическую функцию независимо от массы тела. Мыши не набрали вес, но изменился баланс химических реакций, позволяющий клеткам эффективно перерабатывать энергию.
Эти данные свидетельствуют о том, что сбой биологических часов влияет на хранение и переработку энергии в клетках, нарушая работу основных энергетических механизмов. Устранение митохондриальных дефектов может стать новой терапевтической стратегией для восстановления метаболизма без необходимости изменения жировых запасов организма.
Вопрос-ответ
Как циркадные ритмы влияют на метаболизм митохондрий в адипоцитах?
<pИсследование показало, что циркадные ритмы регулируют окислительный метаболизм в клетках жировой ткани, обеспечивая эффективное вырабатывание энергии. Нарушения биологических часов могут частично приводить к неправильной работе митохондрий и изменению баланса химических реакций, необходимых для переработки энергии.
Какие эффекты наблюдались в мышах при инвертированном световом цикле или при удалении BMAL1?
<pУ мышей с инвертированным световым циклом или при удалении белков BMAL1 наблюдалось частичное нарушение митохондриального окисления в адипоцитах, что влияет на энергетический баланс клетки. Мыши не набирали вес при некоторых условиях, но происходили изменения в метаболическом профиле клеток, позволяющие сохранять энергию и перерабатывать её иначе.
Какая потенциальная терапевтическая перспектива открывается на основе этих данных?
<pДанные намекают на возможность устранения митохондриальных дефектов как стратегии восстановления метаболизма без необходимости снижения жировых запасов. Это может привести к новым подходам к лечению нарушений энергетического баланса и метаболических заболеваний, связанных с дисфункцией митохондрий и circadian biology.