У генов и научных журналов есть одна общая черта – те и другие открывают не каждый день. Иногда, впрочем, эти события совпадают. 19 января в свет вышел первый выпуск нового биологического журнала Cell Metabolism. На его страницах опубликована важная информация об особенностях работы чрезвычайно интересного гена, активность которого, судя по всему, существенно влияет на процессы жирового обмена в организме млекопитающих. Сам этот ген был выявлен еще в 2001 году, однако до сих пор как-то не приобрел известности за пределами узкого круга специалистов. Вполне возможно, что в недалеком будущем ситуация изменится.

Ген, о котором идет речь, получил права гражданства в одной из лабораторий Института молекулярной биологии при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA), которой руководит профессор Карен Рейу. Уже на первом этапе его изучения стало ясно, что этот фрагмент наследственной информации выполняет весьма важную роль в регулировании обмена веществ. Опыты на животных показали, что низкая активность этого гена предотвращает как наследственное ожирение, так и нарастание веса в результате переедания.

Кроме того, ученые выяснили, что некоторые мутации этого гена лишают организм способности нормально вырабатывать жир или вызывают атрофию жировой ткани (такая патология называется липодистрофией). Результаты этих экспериментов с самого начала дали основание предположить, что повышенная активность новооткрытого гена приводит к обратному эффекту, иначе говоря, способствует увеличению жировой массы. Поэтому не приходится удивляться, что белок, который синтезируется в результате его включения, получил название "липин" (от греческого lypos - жир).

Любопытно, что одна харьковская компания уже несколько лет производит и продает лечебный препарат с точно таким же названием. Если верить рекламе, это средство улучшает микроциркуляцию крови и нормализует процессы тканевого дыхания. В качестве активного начала украинский липин содержит фосфатидилхолин, один из компонентов лецитина.Это вещество из группы фосфолипидов - жироподобных соединений, содержащих фосфор. Американский тезка украинского препарата, разумеется, не имеет с ним ничего общего ни по происхождению, ни по химической структуре.

Молекула липина состоит примерно из девятисот аминокислот, так что по меркам белкового мира она довольно велика. Липин присутствует в клетках многих тканей животных и человека, причем по преимуществу он скрывается в их ядрах, а не в цитоплазме. Техническое название самого липинового гена – Lpin1.

Профессор Рейу и ее сотрудники изучают липин вот уже несколько лет и добились немалых успехов. Для этих экспериментов они сконструировали две линии лабораторных мышей, наследственный аппарат каждой из которых содержит специально встроенные мутации, влиящие на включения липинового гена. У одних мышей ген Lpin1 активно работает только в жировых клетках (адипоцитах), а у других – только в клетках скелетных мышц. Как и можно было ожидать, животные из обеих групп за короткое время набирали значительный вес, когда их сажали на высококалорийную диету с большим количеством жиров.

Оказалось, однако, что избыток липина совершенно различным образом воздействует на энергетику клеток жира и мускулатуры. Адипоциты с интенсивно работающим липиновым геном просто аккумулируют жир быстрее обычного. Мышечные клетки в этих условиях ведут себя совершенно по-иному. Хорошо известно, что когда такие клетки нуждаются в энергии, они прежде всего сжигают свои жировые запасы, а затем, если этот источник не обеспечивает их потребностей, приступают к утилизации углеводов. В данном же случае все происходило наоборот: насыщенные липином мышечные клетки сначала перерабатывали углеводное энергетическое сырье и лишь во вторую очередь начинали использовать молекулы жиров. Таким образом, мыши второй линии набирали вес не по причине накопления жировых излишков, а в силу того, что они расходовали пищевые жиры более экономно. К слову сказать, до этого ученые выяснили, что мыши с дефицитом липина при прочих равных тратят больше энергии, чем их обычные сородичи.

Опыты Карен Рейу и ее коллег дали еще один результат, причем совершенно неожиданный. Как оказалось, жировые клетки с избытком липина быстрее и полнее сжигаю глюкозу, что приводит к снижению ее концентрации в плазме крови. Даже у очень тучных мышей с особо активным геном Lpin1 уровень сахара в крови заметно ниже, чем у мышей с нормальным весом и нормальным производством липина. Причина этого эффекта пока что не выяснена, однако не исключено, что его удастся использовать для поиска новых методов лечения сахарного диабета.

С недавних пор много пишут о так называемых "гормонах аппетита" - лептине и грелине. Эти вещества воздействуют на активность мозговых центров, в которых формируются чувства голода и насыщения, и тем самым косвенно влияют и на формирование жировых отложений. Липин, напротив, не служит переносчиком химических сигналов и поэтому не является гормоном. Жировые и мышечные клетки, которые вырабатывают липин, никуда его не секретируют, а используют исключительно для внутренних потребностей. Поэтому физиологическая функция липина принципиально отлична от функции грелина и лептина.

В последние годы не раз сообщалось об открытии генов, работа которых непосредственно влияет на жировой обмен. Например, в том же 2001 году шведские ученые обнаружили, что мыши с гиперактивным геном FOXC2 отличаются резко сниженной массой жировых накоплений. Эта новость была мгновенно подхвачена средствами массой информации, некоторые из которых поспешили пообещать человечеству быстрое избавление от тучности. С тех прошло около четырех лет, однако эти анонсы пока что не оправдались.

Профессор Рейу в беседе с автором этой статьи высказалась куда осторожней. По ее словам, результаты работ ее группы позволяют предположить, что липин является достаточно универсальным регулятором жирового обмена. По всей вероятности, липин управляет работой целой группы других генов, которые контролируют формирование адипоцитов и влияют на интенсивность внутриклеточного расходования энергии. Повышенная активность липинового гена создает предрасположенность к ожирению, в то время как снижение частоты его включений обеспечивает защиту от избыточного веса. Вполне возможно, что именно из-за различий в работе этого гена одни люди расплачиваются за чревоугодие и малоподвижность увеличением размера талии, в то время как другие умудряются сохранять стройную фигуру. Однако пока что эти выводы сделаны только на базе опытов на животных - по отношению к человеку их еще предстоит подвердить или опровергнуть.

Источник: Jack Phan and Karen Reue. Lipin, a Lypodistrophy and Obesity Gene.// Cell Metabolism, Vol. 1, p. 73-83, 19 January 2005.