В эксперименте мыши, генетически модифицированные так, чтобы не вырабатывать цистеин, и посаженные на бесцистеиновую диету, потеряли 30% веса всего за неделю.

Исследование, опубликованное в Nature, показало: без цистеина нарушается нормальный обмен веществ. Клетки больше не могут эффективно превращать пищу в энергию, и организм в отчаянии начинает жечь жир, но все равно не справляется.

Работа велась под руководством специалистов Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете. Оказалось, что дефицит цистеина снижает уровень кофермента А (CoA) — ключевого участника метаболизма. Без него механизмы переработки углеводов и жиров дают сбой.

CoA задействован в сотнях биохимических реакций и помогает работать 4% всех ферментов в организме. Но до сих пор его роль в метаболизме взрослых млекопитающих была плохо изучена — мыши с нарушенным синтезом CoA обычно не доживают и до трех недель.

Мы не ожидали, что нехватка цистеина так радикально изменит обмен веществ, — говорит один из авторов исследования Евгений Нудлер. — Хотя в перспективе это может помочь в борьбе с ожирением, сейчас нас больше впечатлили фундаментальные открытия о работе метаболизма.

Но спешить с выводами не стоит. Цистеин есть почти во всех продуктах, и полностью исключить его из рациона человека почти невозможно. К тому же, эта аминокислота участвует во множестве процессов, и ее отсутствие сделает организм уязвимым к токсинам.

Интересно, что в растительной пище (фруктах, овощах, бобовых) цистеина и его предшественника — метионина — намного меньше, чем в красном мясе. Раньше считалось, что польза от диет с низким содержанием серосодержащих аминокислот связана с метионином, но теперь ясно: дело именно в цистеине.

Теперь мы можем точечно возвращать выработку цистеина в определенных тканях и смотреть, как это повлияет на вес, — объясняет соавтор исследования Дэн Литтман. — В будущем, возможно, мы найдем способ «обмануть» метаболизм, чтобы добиться похудения без полного отказа от цистеина.

Что еще выяснили ученые:

• Без цистеина организм перестает нормально использовать сахара и начинает сжигать жир.
• Активируются два стрессовых механизма, которые обычно работают только в раковых клетках.
• Это усиливает выработку гормона GDF15, который снижает аппетит и мешает накапливать жир.

Этот эксперимент — не просто любопытный факт о мышах. Он раскрывает тонкие механизмы метаболизма, которые раньше были неизвестны. Понимание роли цистеина и CoA может помочь:

• Разработать новые подходы к лечению ожирения (не через полный отказ от аминокислоты, а через точечное воздействие).
• Улучшить терапию метаболических заболеваний, например, диабета.
• Понять, почему растительные диеты иногда эффективнее мясных для контроля веса.

Эксперимент проводился на генетически модифицированных мышах, чей метаболизм уже был искусственно изменен. У людей все сложнее: полное исключение цистеина из пищи невозможно, а его дефицит может привести к серьезным побочным эффектам — от мышечной слабости до повреждения печени.

Ранее ученые рассказали, что мучные черви вместо мяса в рационе улучшают обмен веществ.