Ученые выяснили, каким образом молекула, вырабатываемая во время физических упражнений, способна подавлять сигналы голода в мозге и тем самым способствовать снижению веса. Это открытие может стать основой для создания новых терапевтических средств, которые обеспечат аналогичные преимущества без необходимости интенсивных тренировок.

Как работает Lac-Phe

Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора (BCM) подробно изучили путь, по которому метаболит N-лактойл-фенилаланин (Lac-Phe), образующийся при физической активности, воздействует на мозг. Было установлено, что Lac-Phe сначала влияет на один, а затем на два разных типа нейронов, что запускает цепочку событий, приводящую к подавлению аппетита. Ранее было известно, что Lac-Phe способен снижать аппетит, однако механизм его действия оставался неясным.

Доктор Ян Хэ, доцент BCM и соавтор исследования, отмечает: «Регулярные физические упражнения считаются эффективным способом похудения и профилактики заболеваний, связанных с ожирением, таких как диабет и сердечно-сосудистые болезни. Физическая активность помогает сбросить вес за счет увеличения расхода энергии, но, вероятно, задействованы и другие механизмы».

Значение открытия

Понимание того, как действует Lac-Phe, важно для разработки препаратов, которые могут помочь людям снижать вес. Исследователи сосредоточились на мозге, поскольку именно он регулирует аппетит и пищевое поведение.

Lac-Phe — это метаболит, уровень которого особенно сильно повышается после интенсивных физических нагрузок. Он был обнаружен у людей, мышей и скаковых лошадей. Ранее было показано, что введение дополнительного Lac-Phe мышам снижает их потребление пищи без негативных побочных эффектов, что подтверждает: молекула действует так же, как если бы она вырабатывалась естественным путем во время тренировки.

Механизм подавления аппетита

В последней работе команда исследовала два типа мозговых клеток у мышей: нейроны, связанные с агути-пептидом (AgRP) в дугообразном ядре гипоталамуса, которые стимулируют чувство голода, и нейроны паравентрикулярного ядра (PVN) гипоталамуса, которые помогают ослаблять сигналы голода. Эти два типа нейронов формируют систему, в которой сигналы AgRP-нейронов подавляют PVH-нейроны, активируя чувство голода. Когда AgRP-нейроны выключаются, PVH-нейроны становятся более активными и подавляют аппетит.

Исследователи выяснили, что Lac-Phe напрямую блокирует AgRP-нейроны, усиливая активность PVH-нейронов через специфический калиевый канал, чувствительный к АТФ (KATP-канал).

Доктор Хэ поясняет: «Мы обнаружили, что Lac-Phe воздействует на белок в AgRP-нейронах — KATP-канал, который регулирует активность клетки. Когда Lac-Phe активирует эти каналы, клетки становятся менее активными. Если же заблокировать KATP-каналы с помощью лекарств или генетических инструментов, Lac-Phe больше не подавляет аппетит. Это подтверждает, что KATP-канал необходим для действия Lac-Phe».

Перспективы применения

Интенсивные тренировки, такие как спринты или силовые упражнения, наиболее эффективно повышают уровень Lac-Phe, однако и умеренные нагрузки, например, длительная езда на велосипеде, также вызывают его всплеск. Открытие дает возможность использовать Lac-Phe в качестве добавки, способной запускать механизм подавления аппетита без необходимости интенсивных физических нагрузок.

Доктор Ён Сюй из Университета Южной Флориды отмечает: «Результаты также указывают на захватывающую возможность нацеливания на этот недавно открытый механизм для контроля веса».

Хотя открытие было сделано на мышах и требует проверки на людях, чтобы выяснить, будет ли эффект столь же значительным, оно может стать новым направлением в контроле веса без желудочно-кишечных побочных эффектов, характерных для препаратов типа агонистов рецепторов GLP-1.

Доктор Джонатан Лонг из Медицинской школы Стэнфордского университета подчеркивает: «Это открытие важно, потому что объясняет, как естественно вырабатываемая молекула может влиять на аппетит, взаимодействуя с ключевым участком мозга, регулирующим голод и массу тела».

Исследование опубликовано в журнале Nature Metabolism.