Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, демонстрирует, что воспалительный белок IL-1β выполняет ключевую физиологическую функцию в жировой ткани. Ученые из Каролинского института установили, что IL-1β способствует регуляции накопления энергии, сигнализируя клеткам о трансформации в новые жировые клетки, обеспечивающие безопасное хранение энергии.
Физиологическая роль воспалительного белка IL-1β в жировой ткани
Данное исследование раскрывает ранее неизвестную функцию IL-1β, который традиционно ассоциируется с негативными воспалительными эффектами, в поддержании здорового энергетического баланса.
«Это открытие может иметь значение для разработки новых терапевтических методов, учитывающих физиологические эффекты воспаления», — отмечает Юрга Лауренчикене, доцент медицинского факультета Худдингс (MedH).
Исследование проводилось в сотрудничестве с другими лабораториями, включая группу профессора Марка Доната из Базельского университета, Швейцария. Для проверки гипотезы использовались различные модели на мышах и экспериментальные системы на людях, включая генетические манипуляции in vivo, при которых рецептор IL-1 (IL1R1) удалялся из жировых клеток или из всех клеток организма. Это позволило оценить влияние отсутствия рецептора на накопление жира и обмен веществ у животных.
Ученые также культивировали предшественники жировых клеток как у мышей, так и у людей, и подвергали их воздействию IL-1β. Исследовалось влияние этой молекулы на процесс превращения клеток в жировые, особенно на ранних стадиях их развития. Анализ экспрессии генов использовался для выявления активированных генов при наличии IL-1β, и было обнаружено, что активируются ключевые гены, участвующие в жирообразовании.
Кроме того, исследователи изучили, как короткие выбросы IL-1β, возникающие после еды, способствуют здоровому развитию жировой ткани, в то время как длительное воздействие высоких уровней IL-1β, часто наблюдаемое при ожирении, нарушает этот процесс. Было замечено, что более высокие уровни потенциально активного IL-1β в жировой ткани здоровых людей ассоциируются с меньшими жировыми клетками, что указывает на более эффективное производство новых жировых клеток и благоприятный метаболизм.
Значение результатов и перспективы исследований
«Наши результаты подчеркивают важность физиологического острого воспаления для поддержания метаболического здоровья, и необходимо разработать более целенаправленные противовоспалительные методы лечения, которые не будут мешать этой функции ремоделирования тканей», — отмечает Кайса Хофвиммер, научный сотрудник медицинского факультета Худдингс.
Исследователи планируют выяснить, какие подтипы предшественников жировых клеток мишенями для IL-1β и что делает эти клетки уникальными. Также планируется проведение механистических исследований для понимания, почему хроническое воздействие IL-1β на клеточном уровне не приводит к формированию новых жировых клеток, несмотря на сохранение клетками способности реагировать на его воспалительную индукцию.
Данное исследование открывает новые перспективы в понимании роли воспаления в управлении энергией и метаболизмом организма.
Литература:
Kaisa Hofwimmer et al, IL-1β promotes adipogenesis by directly targeting adipocyte precursors, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51938-x