Искусственное удлинение светового дня способствует ожирению вследствие ослабления активности бурой жировой ткани
Prolonged daily light exposure increases body fat mass through attenuation of brown adipose tissue activity. Sander Kooijman, Rosa van den Berg, Ashna Ramkisoensing, et al. PNAS. 2015. Vol. 112. No 21. P. 6748–6753.
Многие люди бодрствуют по ночам – либо потому, что таковы условия их работы, либо потому, что им больше нравится такой режим. Результаты проведенного ранее исследования с участием 100 тыс. женщин показали, что у женщин, предпочитающих такой образ жизни, чаще наблюдается ожирение. Авторы решили провести эксперимент на мышах, чтобы проверить, не вызывает ли искусственное удлинение светового дня какие-то сдвиги в метаболизме, из-за которых появляется предрасположенность к ожирению. Известно, что супрахиазматическое ядро мозга следит за световым циклом и рассылает сигналы на периферию, чтобы все клетки организма могли подстроить свои внутренние часы. В соответствии с показаниями этих часов меняется интенсивность многих важных процессов – например, поглощения глюкозы, которое зависит от чувствительности к инсулину, которая, в свою очередь, изменяется с ходом биологических часов (днем чувствительность к инсулину ниже, чем ночью). Зависят от времени суток и количества синтезируемых белков, фосфолипидов и ДНК – параметры, важные для всех клеток организма без исключения (днем процессы синтеза этих молекул идут активнее, чем ночью). В эксперименте мышей поделили на три группы: у первой группы темное и светлое время суток были равными по продолжительности, у второй световой день был удлиненным и продолжался 16 часов, а у третьей – день длился круглые сутки. Чем дольше был световой день, тем больше жира у мышей откладывалось. Спустя 5 недель мыши, жившие при постоянном освещении, были в 1,5 раза толще, чем мыши, у которых световой день был равен ночи. Мыши могли есть, сколько хотели, но оказалось, что мыши с 16-часовым световым днем ели не больше мышей с 12-часовым, а мыши, которые жили при постоянном освещении, ели вообще меньше всех. Получается, ожирение у них возникало не из-за переедания. Общее время активности у мышей при удлиненном световом дне не уменьшалось, так что и недостаток движения не был причиной увеличения веса. Примечательно, что супрахиазматическое ядро напрямую связано нервными путями с бурым жиром – тканью, которая сжигает липиды для того, чтобы получать тепло и согревать организм. В отличие от клеток белого жира, который запасает липиды, клетки бурого жира активно сжигают эти молекулы в своих многочисленных митохондриях. Авторы предположили, что при удлинении светового дня супрахиазматическое ядро неправильно регулирует работу бурого жира, и он сжигает не так много липидов, как мог бы. Чтобы подтвердить эту гипотезу, ученые проследили за мечеными молекулами липидов в организмах подопытных животных. Оказалось, что при удлинении светового дня бурый жир поглощает из крови меньше липидов. Чтобы проверить роль супрахиазматического ядра в этом процессе, ученые перерезали у подопытных животных нервные пути от этой части мозга к бурому жиру. После такой операции бурый жир стал поглощать в 5 раз меньше липидов из крови. Кроме того, в светлое время суток в буром жире уменьшалась экспрессия термогенина, а также уменьшалась активация фермента гормон-чувствительной липазы. В ходе исследования удалось доказать, что чем длиннее световой день, тем меньше липидов сжигает бурый жир и тем больше их запасает белый жир. Таким образом, длина светового дня влияет на темпы накопления жировых запасов.
В.В. Стрекопытов