Як, чому і де жир розподіляється в організмі
Механізми, що відповідають за розподіл жиру в організмі, досліджені лише незначною мірою. Місцеві дослідники дуже активно шукають нові відповіді на старі питання.
На сьогодні всі знають, що старе емпіричне правило "зріст у сантиметрах мінус 100 дорівнює ідеальній вазі" - це нісенітниця. Однак менше людей усвідомлює, що загальний індекс маси тіла (ІМТ) сьогодні не є жовтим яйцем: тут маса тіла ділиться на квадрат зросту тіла (виражений у метрах); Значення нижче 20 вважаються недостатньою вагою, від 20 до 25 як нормальна вага, понад 25 як надмірна вага і понад 30 як ожиріння. ІМТ часто використовується як міра ризику серцево-судинних або метаболічних захворювань.
У середньому статистичному обсязі населення такі твердження відповідають дійсності, але в окремих випадках вони вводять в оману. ІМТ не враховує вік, стать чи м’язову масу. Однак те, що ІМТ не фіксує, відіграє важливу роль для хлопчиків та активних спортсменів: більша м’язова маса також сприяє збільшенню ІМТ. Ще одна "помилка" відома в спеціалізованій літературі як "Парадокс ожиріння": люди з ІМТ більше 30 можуть мати більше здоров'я, ніж люди з нормальною вагою.
Тому дослідники з Медичного університету в Граці під керівництвом патофізіолога та дієтолога Сандри Валнер-Лібманн хочуть придивитися уважніше: зараз вони працюють над диференційованою класифікацією ІМТ для окремих груп населення.
Вирішальним моментом тут є питання про те, де жир знаходиться в організмі, тобто як він розподіляється. У дослідницькому підрозділі Харчування та метаболізм жирові відкладення вимірюються різними способами - наприклад, за допомогою комп’ютерної томографії, магнітного резонансу, подвійної рентгенівської абсорбціометрії, ультразвуку, біоімпедансу або ліпометра. Останній пристрій був розроблений в Медичному університеті Граца і вийшов на ринок у 2009 році (виробник Möller Messtechnik).
За допомогою світлодіодів вимірюється вміст жиру в організмі - неінвазивно - на п’ятнадцяти частинах тіла. За словами Валнера-Лібмана, це призводить до "топографії розподілу жиру", яка використовується для подальшої оцінки. У діабетиків z. Б. певний розподіл у шиї та тулубі дуже поширений. Для індивідуальної оцінки ризику, особливо для молодих та фізично активних людей, розподіл жирової маси в організмі є, очевидно, більш значущим, ніж загальний ІМТ.
Жир новонародженого. Наскільки більш специфічною є ліпометрія, було показано в дослідженні, опублікованому в PLoS One минулого року: Хоча розподіл за однією з груп з вагою, нормальною вагою, надмірною вагою або ожирінням за допомогою ІМТ проводився лише у 64 відсотків спортсменів-чоловіків та 52 відсотків жінок було правильним, точність більше 90 або 80 відсотків була досягнута за допомогою ліпометрів. Для молодих людей у віці від 18 до 30 років, які зазвичай (все ще) мають більшу м’язову масу, та спортсменів, цей метод вимірювання може краще оцінити ризики для здоров’я.
В даний час вчені намагаються розробити "моніторинг поживних речовин" у ранньому дитинстві. Склад тіла недоношених дітей все ще досить не вивчений, особливо розвиток жирової маси у новонароджених, який відбувається особливо в останньому триместрі вагітності, все ще має великий дослідницький потенціал. Крім того, відсоток жиру в організмі новонароджених подвоюється протягом перших шести тижнів життя.
Вже давно відомо, що індивідуальна функція жирових клітин фіксується в ранньому дитинстві і, таким чином, може визначати енергетичний обмін протягом усього життя. "Це вікно розвитку, яке має вирішальний вплив на здоров'я в подальшому житті", - підкреслює Вальнер-Лібманн. Однією з проблем розробки правильних методів вимірювання у дітей та підлітків є те, що їх організм все ще зростає. Крім того, вчені хочуть продовжити дослідження взаємодії сенсорів енергії та смаку з жировою масою.
Загадкові механізми. Природно виникає запитання: чому жир по-різному розподіляється у різних людей? Як контролюється розподіл жиру в організмі? За підрахунками, організм людини містить від 30 до 120 (і більше) мільярдів жирових клітин - так званих адипоцитів. Більшість з них можна віднести до білої жирової тканини. Ці клітини відносно великі і містять порожнину (вакуолю), заповнену краплею жиру. Зміна кількості накопиченого жиру в першу чергу пов’язана зі збільшенням розміру жирової краплі; Однак нові адипоцити також можуть утворюватися із стовбурових клітин. Дієта зменшує кількість жиру, що зберігається в клітині - але не кількість жирових клітин.
Адипоцити можуть розташовуватися або в підшкірній клітковині (підшкірно), або в черевній порожнині (вісцеральній). На сьогоднішній день не було відомо, які фактори визначають, стає жирова клітина підшкірною чи вісцеральною. "Це наразі гаряча тема в метаболічних дослідженнях", - пояснює Мартін Білбан з Клінічного інституту лабораторної медицини та керівник відділу Genomics Core у Віденському медичному університеті.
Взаємодія молекул. В рамках докторської програми «Клітинна комунікація в галузі охорони здоров’я та захворювань» протягом останніх років студентом аспірантури Джозефін Ліндрос визначила молекулярні фактори, що впливають на розподіл жиру. Відповідно до цього ген LMO3 відіграє важливу роль у метаболізмі глюкози та ліпідів жирових клітин - спільно з ферментом 11βHSD1. Це було виявлено в результаті експериментів з клітинами-попередниками жиру під впливом гормону стресу кортизолу. Діяльність багатьох генів вимірювали одночасно з ДНК-чіпом.
Цей підхід сходить до спостереження, що під впливом хронічного стресу (та деяких захворювань, таких як синдром Кушинга) утворюється підвищений вісцеральний жир - переважно у чоловіків. Занадто багато жиру на животі збільшує ризик серйозних проблем, таких як діабет 2 типу, інсульти, серцево-судинні захворювання та кілька форм раку.
Детальніше, це, мабуть, працює так: LMO3 активується кортизолом і, в свою чергу, сприяє утворенню ферменту 11ßHSD1, який перетворює неактивний кортизон в активний кортизол. Якщо коротко: більша кількість кортизолу призводить до збільшення кількості LMO3 і, отже, до більшої кількості 11ßHSD1, що, в свою чергу, виробляє більше кортизолу тощо. Це закриває так званий цикл зворотної передачі. Як виявили дослідники, LMO3 також стимулює ключовий ген утворення жирових клітин, який називається PPARγ. А якщо його активність підвищена, то відбувається посилене (нове) утворення жирових клітин.
Вища активність у животі. Вражаюче: у клітинах-попередниках жиру у вісцеральній жировій тканині активність ферменту 11ßHSD1 принципово вища. "В результаті там переважно утворюється LMO3, який стимулює місцеве утворення жирових клітин на животі більше, ніж в інших жирових відкладеннях", - пояснює Білбан. Залишається з’ясувати, чи призведуть ці знання до нових терапевтичних варіантів. У будь-якому випадку можна спеціально запобігти накопиченню жиру на животі, блокуючи LMO3.