Коричневий жир їсть білий жир - WELT
Кажуть, що жирова тканина, що спалює калорії, допомагає проти ожиріння та діабету
У області шиї та грудей у худорлявих людей є коричневі жирові клітини, які споживають багато енергії
Вчені тестують новий підхід, який спочатку звучить приголомшливо щодо рулонів з беконом, рятувальних кругів та золота із стегна: хороший жир повинен спалювати шкідливий жир. Точніше: коричнева жирова тканина, яка виробляє тепло тіла, повинна «спалити» нездоровий білий жир, що запасається, і таким чином з’їсти нелюбимі подушки на животі, стегнах і сідницях.
За очевидним парадоксом криється недавнє відкриття. Як і багато зимових сплячих ссавців, дорослі люди мають так званий коричневий жир. У гризунів та новонароджених людей тканина, яка в основному розташована між лопатками та поблизу грудної кістки, забезпечує підтримку організму нормальної температури тіла навіть у холодну пору.
Те, що коричнева жирова тканина є настільки хорошим постачальником тепла, пояснюється структурою її клітин. На відміну від клітин білої жирової тканини, вони містять багато енергетичних клітинних органел, так званих мітохондрій. Вони надають тканині типовий коричневий колір. Зазвичай мітохондрії генерують напругу, подібну до батареї, яка постачає енергію для біохімічних процесів в організмі. Однак мітохондрії бурих жирових клітин мають "коротке замикання": вони постійно працюють на повній швидкості; вони перетворюють енергію, яка виділяється при розщепленні жиру, в тепло.
Довгий час наука вважала, що ця м’язоподібна жирова тканина регресувала у людей під час фази немовляти. Лише два роки тому дослідження за допомогою комп’ютерного томографа показали, що у дорослих все ще є активна коричнева жирова тканина, але лише в невеликих кількостях. Загалом, навряд чи більше половини чашки розподіляється по декількох ділянках тіла, а також знаходиться в грудному просторі між легенями та в області шиї над ключицями. Для людей з надмірною вагою справа відрізняється. З ними це депо є лише незначно активним, або воно майже повністю відсутнє. Саме тут дослідники бачать вихідну точку для розщеплення нездорових жирових відкладень - за допомогою коричневої жирової тканини.
Основна увага приділяється не косметичним цілям. "Наша мета не допомогти людям досягти передбачуваної фігури мрії. Наш намір - скоріше усунути порушення толерантності до глюкози у людей із серйозною надмірною вагою, тобто покращити дію інсуліну і таким чином протидіяти діабету 2 типу", - підкреслює Стефан Герциг з Німецького центру дослідження раку (DKFZ).
Вчений координує проект, в якому зібралися 19 інституцій-партнерів з досліджень та промисловості з дванадцяти європейських країн. Європейський Союз фінансує дослідницький проект протягом найближчих чотирьох років загалом на шість мільйонів євро. Консорціум дав собі назву "Діабат", штучне слово, що поєднує "діабет" та абревіатуру "коричнева жирова тканина".
"Підраховано, що на 50 грам більше коричневої жирової тканини було б достатньо, щоб збільшити споживання енергії дорослою людиною на 20 відсотків", - говорить Герциг. Німецьке товариство харчування (DGE) підрахувало: "Одна оцінка показує, що метаболічна активність від 60 до 130 мілілітрів коричневої жирової тканини у дорослих досить велика при максимальній активації, щоб забезпечити розплавлення близько чотирьох кілограмів білої жирової тканини".
Однак, схоже, не всі люди отримують однакові вигоди від наслідків. "Існують дані, що коричнева жирова тканина представлена у жінок сильніше, ніж у чоловіків, і що вона зникає із збільшенням віку - хоча і не повністю". Також було встановлено, що коричнева жирова тканина людей, які приймають бета-адреноблокатори, менш активна. "Це пояснює, чому пацієнти з цими ліками, які дуже поширені в нашій частині світу, схильні до набору ваги", - зазначає DGE. Тепер дослідники Diabat хочуть з’ясувати, що саме стоїть за явищами.
Інша важлива мета - пошук активних інгредієнтів, які активізують коричневі жирові клітини або стимулюють їх утворення в білій жировій тканині. Мрією було б мати можливість впоратися з ожирінням за допомогою таблеток. Якщо знайдені перспективні речовини, їх слід пройти клінічне випробування. Для цього вже є вихідні точки.
Минулого року дослідник DKFZ Стефан Герциг та його колеги з Мюнхена, Марбурга, Франкфурта та Лозани виявили, що у білій жировій тканині мишей, які зазнали холоду, збільшено вироблення запального ферменту COX-2. ЦОГ-2 добре відомий вченим; він керує центральним етапом біосинтезу простагландинів, гормонів, що сприяють запаленню, які також відповідають за біль. "Наші результати показують, що ЦОГ-2 і простагландини мають вирішальне значення для утворення нової коричневої жирової тканини і, отже, також для регулювання маси тіла", - говорить Герциг.
Дослідники з Бонна, Гейдельберга, Кельна, Мартінсріда та Федерального інституту лікарських засобів та медичних виробів виявили ще один шлях сигналу для виробництва коричневих жирових клітин. В експериментах на тваринах вони з'ясували, що фермент, який називається протеїнкіназа G (PKG), стимулює стовбурові клітини жирової тканини перетворюватися в коричневі жирові клітини: PKG активує мітохондрії і тим самим забезпечує утворення речовини, що викликає "коротке замикання" клітинних органел.
Дослідники підозрюють, що порушення механізму може призвести до ожиріння у дорослих. Якби «природний нагрівальний пристрій» можна було ввімкнути знову, небажані жирові відкладення незабаром закінчилися б: «При однаковій дієті та активності запаси жиру тануть на п’ять кілограмів на рік», - говорить Олександр Пфайфер, фармаколог Боннського університету. "Це, звичайно, також робить наші результати цікавими з терапевтичної точки зору: активуючи шлях сигналізації PKG в коричневому жирі, ми хочемо, так би мовити, боротися з жиром".
Дослідники в США вже працюють над генною терапією. Команда Брюса Шпігельмана з Інституту раку Дани Фарбер в Бостоні домоглася перетворення клітин шкіри людини в коричневу жирову тканину. Зазвичай це розвивається від попередників до м’язових клітин, які називаються міобластами. З попередніх досліджень дослідник знав, що білок PRDM16 відіграє певну роль у долі клітин-попередників. Щоб вони пройшли шлях коричневої жирової тканини, потрібен додатковий гравець: C/EPB-Beta - назва другого білка. Дослідник виявив в експериментах з культурами клітин людини лише тоді, коли обидва білкові фактори працюють разом, що перемикач, який перетворює клітину-попередник у клітину коричневого жиру, остаточно кидається.
Щоб перевірити це, Шпігельман пішов на крок далі. Якщо теза правильна, то комплекс обох білкових факторів також повинен перетворювати інші клітини в коричневий жир. Для тесту він завантажив вірус із генетичною інформацією для комплексу. Вірус служив генним поромом для зараження культур сполучною тканиною та клітинами шкіри мишей. Після того, як це вдалося, генетично модифіковані клітини повертали тваринам. В організмі вони фактично переросли в коричневу жирову тканину.
Дослідник розглядає результати як "чіткий стимул" для лікування ожиріння та діабету. Але він не вірить, що генна терапія допоможе проти хвороби. "Було б великим кроком вперед, якби ми знайшли активний інгредієнт або речовину-мессенджер, яка мала б такий ефект".