Библиотека

Регуляторные белки и сигнальные пути: сенсоры энергии клетки

Регуляторные белки и сигнальные пути: сенсоры энергии клетки
Клетка постоянно мониторит свой энергетический статус. Ключевые сенсоры энергии — это белки, которые активируются при дефиците или избытке энергии. Основные:
1. AMPK (5'-AMP-activated protein kinase)
  • Главный энергетический сенсор клетки.
  • Активируется при энергетическом стрессе (например, при голодании, физической нагрузке).
  • При активации:
  • Стимулирует окисление жирных кислот
  • Усиливает захват глюкозы
  • Подавляет синтез липидов и белков (энергоёмкие процессы)
2. mTOR (mammalian Target of Rapamycin)
  • Сигнальный белок, отвечающий за рост, пролиферацию и синтез белка
  • Активируется при достаточном уровне энергии, аминокислот (особенно лейцина) и инсулина
  • При избытке энергии гиперактивируется, что связано с ожирением и инсулинорезистентностью, формированием сахарного диабета 2 типа и онкологическими заболеваниями
3. SIRTUINS (SIRT1 и др.)
  • NAD⁺-зависимые деацетилазы, чувствительны к уровню NAD⁺/NADH, т.е. к энергетическому балансу
  • Связаны с долголетием, метаболизмом, стрессоустойчивостью
  • Активируются при калорийном ограничении и физнагрузке
Патофизиология при употреблении ультраобработанной пищи (УОП)
Что такое УОП?
Ультраобработанная пища — продукты, прошедшие глубокую промышленную переработку, содержащие добавленные сахара, жиры, соль, эмульгаторы, ароматизаторы и т.п.
Метаболические эффекты:
  • Повышенный гликемический индекс → хроническая гиперинсулинемия → инсулинорезистентность.
  • Гиперактивация mTOR → подавление аутофагии, рост адипоцитов, риск развития онкологических заболеваний.
  • Снижение AMPK-активности (из-за избытка энергии) → накопление липидов, ожирение.
  • Хроническое воспаление: компоненты УОП активируют Toll-like рецепторы → выброс воспалительных цитокинов (IL-6, TNFα).
  • Изменения микробиоты: искусственные добавки, сахар, фруктоза, отсутствие клетчатки → дисбиоз → изменяется проницаемость кишечной стенки за счет изменения состояния плотных контактов между эпителиоцитами, меняется цитокиновый профиль в строну провоспалительного и развивается системное воспаление.
Роль физической активности
Физическая нагрузка:
  • Активирует AMPK и SIRT1 → повышение окисления жиров, улучшение митохондриальной функции
  • Понижает mTOR (в состоянии покоя) и способствует метаболической гибкости
  • Повышает чувствительность к инсулину
  • Подавляет хроническое воспаление
  • Улучшает состояние микробиоты
Уточнение по работе mTOR
Выводы
  • Ультраобработанная пища и гиподинамия нарушают баланс сигнальных путей AMPK–mTOR–SIRT1, ведя к метаболическим болезням.
  • Регулярная физическая активность — физиологический "модулятор" этих путей, способный компенсировать вред УОП.
  • Поддержание энергетического баланса клетки — ключ к профилактике ожирения, диабета, старения.
В следующем сообщении расскажу какие лекарственные препараты и как помогают в регуляции этих «ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ КЛЕТКИ».
С уважением, профессор Светлана Каневская.
Продолжение следует…
Для врачей