Ученые из Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи исследовали, как флавоноид кверцетин действует на организм с ожирением. Результаты показали, что эффекты этого соединения сильно зависят от активности рецепторов лептина — гормона жировой ткани, регулирующего обмен веществ. Работа поддержана Российским научным фондом.
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ / купить фото
Одной из острых проблем в современном обществе считается ожирение. В России около 25% населения страдают от этого заболевания. Большие усилия брошены на исследование механизмов обмена веществ. Обычно они вовлечены в развитие не только ожирения, но и других расстройств, например метаболического синдрома, при котором снижается чувствительность тканей к инсулину, регулирующему всасывание глюкозы. Несколько подходов позволяют моделировать такие нарушения у лабораторных животных. Первый — это соблюдение специальной диеты с повышенным содержанием простых углеводов (глюкозы, фруктозы) и жиров. Преимущество этого метода в том, что процесс похож на реальный при развитии ожирения у человека, а к недостатку можно отнести то, что результаты на животных не всегда можно переносить на людей из-за различий в метаболизме. Другой метод — это точечные изменения в генах, важных для нормального обмена веществ, например, кодирующих рецепторы липопротеинов низкой плотности (белков крови, которые могут откладываться в стенках сосудов), гене лептина и других. У животных с такими изменениями ожирение развивается даже при нормальной диете. К недостатку этого подхода можно отнести то, что развитие заболевания вызвано, как правило, изменением в одном гене, тогда как в реальности у людей оно спровоцировано мутациями сразу во многих.
Многие биологически активные вещества, среди которых витамины и антиоксиданты, могут использоваться в терапии метаболических заболеваний. Кверцетин — биофлавоноид, содержащийся во многих растительных продуктах: красном луке, яблоках, ягодах, цитрусовых, чае, красном вине. Согласно данным исследователей, кверцетин ослабляет некоторые симптомы метаболического синдрома (снижает кровеносное давление, объем жира на животе), вызывает снижение уровня глюкозы, инсулина и триглицеридов в крови. Однако влияние этого соединения на симптомы ожирения, в том числе поведенческие, недостаточно изучено.
Ученые из ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи смоделировали ожирение на лабораторных животных. Они взяли 32 обычные крысы линии Wistar (W) и 24 генно-модифицированные Z-линии (Zucker), у которых изменен ген, кодирующий рецептор лептина. Животных разделили на две группы: одни питались нормально, другие ели больше углеводов и жиров. Часть животных ежедневно получала кверцетин в дозировке 50 мг/кг. Исследователи наблюдали за поведением крыс в разных лабиринтах и специальных клетках, чтобы оценить перемещения и тревожность, исследовательскую активность и уровень страха, а также кратковременную и долговременную память.
Результаты показывают, что кверцетин по-разному действует на поведение животных двух линий, причем эффекты зависели от диеты. Биофлавоноид вызывал снижение тревожности у W-крыс при диете с повышенным содержанием углеводов и жиров. Этого эффекта не наблюдалось у крыс с дефектом гена лептинового рецептора. Только у Z-крыс вещество вызывало увеличение двигательной активности и нарушение кратковременной памяти. Кроме того, кверцетин влияет на обмен веществ. Это выражалось в таких показателях, как уровень липопротеинов высокой плотности, снижающих риск накопления холестериновых бляшек на стенках сосудов. Кроме того, снизились масса тела и количество жира (определяли после эвтаназии). Значения отличались для крыс разных линий — вероятно, действие кверцетина зависит от активности рецептора лептина.
«Дальнейшая работа будет направлена на исследование молекулярных механизмов действия вещества. Это необходимо для его использования в терапевтических целях»,— говорит руководитель проекта Иван Гмошинский, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ФИЦ питания, биотехнологии и безопасности пищи.
По материалам статьи «Effects of quercetin on the neuromotor function and behavioral responses of Wistar and Zucker rats fed a high-fat and high-carbohydrate diet»; Kristina V. Mzhelskaya, Vladimir A. Shipelin, Antonina A. Shumakova, Anna D. Musaeva, Jorge S. Soto, Nikolay A. Riger, Nikita V. Trusov, Natalya V. Kirbaeva, Sergey A. Apryatin, Ivan V. Gmoshinski; журнал Behavioural Brain Research, ноябрь 2019 г.