«Предполагалась способность сердца напрямую связываться с жиром, но наше исследование впервые предоставило доказательства перекрестных помех между сердцем и жировой тканью, которые регулируются ферментом, G-протеин-рецепторной киназой 2 (GRK2)», сказал старший следователь Уолтер Дж. Кох, PhD, W.W. Смит, заведующий кафедрой сердечно-сосудистой медицины, профессор и заведующий кафедрой фармакологии, а также директор Центра трансляционной медицины в ЛКСОМ.
Полученные данные могут иметь значение для регулирования набора веса у пациентов с сердечной недостаточностью, состоянием, которое возникает, когда сердце больше не может эффективно перекачивать кровь по телу.
В новаторской статье, опубликованной 16 мая в журнале JCI Insight, доктор. Кох и его коллеги показывают, что сердце полагается на специфического для сердца мессенджера, сигнального фермента GRK2, который передает информацию о метаболизме жировым клеткам.
«Передача сигналов GRK2 в сердце эффективно регулирует накопление жира в организме», – сказал доктор. Кох. «Таким образом, сердце« разговаривает »с жиром и изменяет его реакцию на определенные условия."В предыдущей работе доктор.
Лаборатория Коха показала, что GRK2 играет важную роль как в нормальной работе сердца, так и в сердечной недостаточности.
Исследователи провели исследование на мышах с подавленной активностью GRK2 в сердце. При кормлении диетой с высоким содержанием жира мыши с ингибированным GRK2 накапливали значительно больше жира, чем их однопометники с нормальной экспрессией GRK2. Эксперимент был повторен на мышах с избыточной экспрессией GRK2 в сердце, имитируя увеличение GRK2, которое происходит при сердечной недостаточности у людей.
При диете с высоким содержанием жиров эти мыши набирали меньшую массу тела по сравнению с их нормальными однопометниками.
Используя сложную метаболомику, способ исследования метаболитов, связанных с клеточными процессами, доктор. Команда Коха обнаружила, что передача сигналов GRK2 специфически изменяет аминокислоту с разветвленной цепью (BCAA) и метаболизм эндоканнабиноидов в сердце.
Мыши со сверхэкспрессией GRK2 на диете с высоким содержанием жиров имели профили метаболитов, отличные от таковых у мышей с ингибированием GRK2 и нормальных животных.
«Мы также пошли дальше и определили один метаболит BCAA, который усиливает дифференцировку жировых клеток in vitro», – сказал доктор.
Кох сказал. Его команда планирует затем поискать другие метаболиты и белковые факторы, которые участвуют в перекрестных помехах между сердцем и жировой тканью.