Зміни в природних ритмах коливань рівня глюкокортикоїдів призводять до передчасного дозрівання жирових клітин і збільшення кількості жирової тканини.
Під час нового дослідження, проведеного на базі Стенфордського університету (Stanford University), вченим вперше вдалося на молекулярному рівні пояснити, чому люди набирають вагу в результаті хронічного стресу, порушень циркадних (добових) ритмів і прийому глюкокортикоїдних препаратів. Вся справа в добових коливаннях рівня групи гормонів, що об'єднуються під назвою «глюкокортикоїди» - в першу чергу, «гормону стресу» кортизолу. Результати дослідження опубліковані у виданні Cell Metabolism.
«Дослідження дозволяє припустити, що набір ваги можна уповільнити, керуючи патернами гормональних коливань», - пояснює провідний автор роботи Мері Теруель (Mary Teruel), доцент хімічної та системної біології зі Стенфорда.
Це пояснює, чому лікування глюкокортикоїдними препаратами (без цих засобів часто не можуть обійтися пацієнти з ревматоїдним артритом, астмою і багатьма іншими захворюваннями) так тісно пов'язане з ожирінням. Більш того, в дослідженні пропонуються способи зміни терапії таким чином, щоб уникнути поширених побічних ефектів: набору ваги і втрати кісткової маси.
У нормі 10% жирових клітин організму повинні гинути і заміщатися новими. Ця пропорція, оновлення саме однієї десятої частини липоцитів щорічно, і дозволяє нам підтримувати поточну масу тіла. Але, як з'ясували автори нового дослідження, якщо спад рівня глюкокортикоїдів триває менше 12 годин, швидкість дозрівання липоцитів різко зростає.
У здорової людини концентрація глюкокортикоїдів у крові коливається відповідно до циркадного ритму. Показник сягає піку в районі 8 годин ранку, а мінімуму - близько 3 години ночі. Підйом рівня глюкокортикоїдів виконує функцію природного будильника: він вказує організму на необхідність пробудження і активує почуття голоду.
Однак рівень цих гормонів у крові залежить не тільки від часу доби. Стресогенні ситуації збільшують концентрацію глюкокортикоїдів, причому короткочасні стреси (наприклад, фізичні вправи) - ненадовго, хронічні ж стреси призводять до стабільного підвищення рівня глюкокортикоїдів.
Вченим давно відомо, що ці гормони запускають механізм перетворення клітин-попередників на жирові клітини. Доведено також, що в жировій тканині міститься величезна кількість клітин-прекурсорів, готових за сигналом «вирости» і зайняти «робоче місце» ліпоцитів. Однак в нормі зрілості досягає менше 1% незрілих клітин жирової тканини - це необхідно, щоб заміщати пошкоджені жирові клітини і підтримувати жирові депо організму в здоровому стані.
Чому ж нормальні піки концентрації глюкокортикоїдів (наприклад, добові або обумовлені фізичною активністю) не стають причиною патологічного дозрівання липоцитів? І, з іншого боку, чому обумовлені хронічними стресами, джетлагом або розладами сну порушення ритму секреції цих гормонів так тісно пов'язані з ожирінням?
Провівши серію експериментів, автори дослідження змогли продемонструвати, що справа в періодичності підйомів і спадів рівня глюкокортикоїдів. Клітини в культурі, яка піддавалася впливу гормонів протягом 48 годин, зріли набагато активніше, ніж в культурі, в яку гормони подавалися, як мінімум, з дванадцятигодинними інтервалами - навіть при тому, що загальна кількість глюкокортикоїдів в різних чашках Петрі була однаковою.
Завершальною стадією дослідження став експеримент на піддослідних мишах. За 21 день тварини, у яких був порушений нормальний добовий ритм коливань глюкокортикоїдів, подвоїли жирову масу. Її зростання виявилося пов'язаним як з появою нових жирових клітин, так і збільшенням в розмірах вже існуючих липоцитів. Якщо ж збільшені вчетверо дози глюкокортикоїдів вводилися твариною відповідно до циркадних ритмів, накопичення жирової тканини не відбувалося.
Пропонуючи рішення, яке допомогло б контролювати вагу у людей, Теруель каже: "Так, момент настання стресу має значення. Оскільки перетворення клітин-попередників на ліпоцити керується біологічним «перемикачем», ви можете керувати цим процесом, налаштовуючи гормональну «пульсацію». Наші результати дозволяють припустити, що навіть на тлі серйозного стресу або глюкокортикоїдної терапії можна не набрати вагу - за умови, що і стрес, і введення препаратів відбуваються тільки днем. Але хронічний безперервний стрес, як і прийом гормональних препаратів на ніч, порушують нормальні коливання рівня глюкокортикоїдів, що і призводить до набору ваги ".