Незалежний орган Таємне подвійне життя жиру в організмі
Ми зазвичай бачимо нашу жирову тканину як щось надокучливе, що прикріплене до нашого тіла і в найрідкісніших випадках виглядає естетично. Немає сумнівів, що він служить організму важливим запасом енергії, який повинен захищати нас від голоду з еволюційних причин. Але те, що було життєво важливим для наших предків полювання та збирання, може навіть стати загрозою здоров’ю за сьогоднішнього достатку їжі. Причиною цього є те, що сам жир в організмі є метаболічно активним і навіть може розглядатися як незалежний орган.
Орган визначається як самостійна клітинна мережа в нашому організмі, яка, як правило, є самодостатньою і має певну життєво важливу функцію. Це стає особливо зрозумілим на прикладі серця або печінки.
Органи можуть відрізнятися за своєю складністю, будовою, функцією та клітинним складом. Наприклад, печінка - один з найбільш нудних органів. Він майже повністю складається з гепатоцитів з кількома іншими клітинами між ними, які також беруть на себе інші завдання. Він знаходиться у фіксованому місці тіла, відокремлений від оточення і має заздалегідь визначену форму. Він здатний регенерувати себе, але крім цього, він досить нудний представник серед органів, хоча і один з найважливіших.
Потім є мозок. Яка божевільна річ. Він складається з безлічі різних клітин, включаючи нейрони, олігодендроцити, астроцити тощо. Кожна з них має свою різну роль. Вони пов’язані між собою мільярди разів. Це також єдиний відомий нам орган у Всесвіті, який здатний зрозуміти майже весь Всесвіт, але не сам по собі.
Тоді ми маємо шкіру, яка вистилає всю поверхню нашого тіла, містить кілька різних клітин і виглядає в основному однаково скрізь.
Але жир в організмі - це також орган за визначенням. Хоча він знаходиться в різних частинах нашого тіла, як і шкіра, він має власну структуру, функції та типи клітин, що складають цей унікальний орган. Тепер, коли ми з’ясували, як нам слід думати про органи, і чітко розуміємо, що жирова тканина є органом, ми можемо трохи глибше розібратися в її функціях.
Багато з нас уже знайомі з двома типами жирової тканини - підшкірним жиром під шкірою та вісцеральним жиром, який оточує наші органи, та іншими речами всередині нас. Але ми часто не замислюємось над тим, де в нас все ще жир. Наприклад, у кістковому мозку, як подушка під ногами або в тканинах грудей жінок. Він грає багато ролей, про які ми часто не замислюємось.
Якщо заглибитися трохи глибше у справу, то можна навіть розрізнити різні типи жирових клітин.
У найширшому розумінні ми можемо розділити жирові клітини на три категорії:
- Білі жирові клітини
- Бежеві жирові клітини
- Коричневі жирові клітини
Біла жирова тканина вважається запасом жиру. Клітини містять великі запаси жирних кислот і мають лише кілька мітохондрій та помірну метаболічну активність. Бежеві (колір між білим і коричневим) жирові клітини вважаються «перехідними клітинами». Вони містять помірну кількість жирних кислот і мають на кілька більше мітохондрій, ніж біла жирова тканина, і тому мають дещо вищу, але помірну метаболічну активність. Вони вважаються гібридом між білими та коричневими жировими клітинами.
Натомість коричневі жирові клітини вважаються жироутворюючою тканиною, що виробляє тепло. Вони також містять помірну кількість жирних кислот, але дуже високий рівень мітохондрій, які здатні спалювати жирні кислоти у формі тепла. У нашому тілі є деякі місця, де їх можна знайти більше, наприклад, на шиї та під ключицею.
Склад різних типів жирових клітин
На цьому етапі ми вже можемо зробити перший висновок: Жирова тканина - це метаболічно активна система органів, що складається з різних підтипів тканин з різним клітинним складом.
Регуляція та сигнали жирової тканини тіла
Як орган жирова тканина має власні механізми регуляції та сигнали для зв’язку з собою та рештою тіла.
Хоча ці механізми та сигнали дуже універсальні і охоплюють цілий ряд біологічних видів діяльності, ми можемо згрупувати їх за кількома категоріями:
- Механізми зворотного зв’язку
- Регуляція обміну речовин
- запалення
Давайте пройдемось по цих механізмах по одному.
Механізми зворотного зв’язку
Вся біологія значною мірою заснована на механізмах зворотного зв’язку, включаючи жирову тканину. Але перш ніж детальніше розглянути приклад жирової тканини, давайте спочатку з’ясуємо, як працює такий механізм. Візьмемо простий приклад, який всі знають з дому.
Термостат - це пристрій, який використовує простий механізм зворотного зв’язку. Наприклад, ви встановили кімнатну температуру 20 ° C. Якщо температура опускається нижче цієї позначки, термостат запускає нагрів і продовжує нагрівати, поки не буде досягнутий бажаний ступінь тепла. Якщо одночасно підключена система кондиціонування, термостат також може ініціювати зустрічні механізми, щоб приміщення охололо, якщо ступінь тепла перевищує бажаний рівень.
Лептин
Тепер, коли ми знаємо, як це працює, ми можемо застосувати це до наших біологічних систем. Що стосується жирової тканини, лептин - це гормон, який особливо важливий при побудові, руйнуванні та підтримці жиру в організмі. Коли жир в організмі збільшується, він виробляє більше лептину, який, у свою чергу, гальмує апетит і збільшує витрати енергії. Якщо жирова маса падає занадто сильно, і таким чином виробляється менше лептину, ми маємо більше апетиту і менше бажання рухатися.
У людини існує стан, відоме як вроджена недостатність лептину називають. Це стан, який призводить до сильного ожиріння в перші кілька місяців життя. Люди народжуються з нормальною масою тіла, але вони постійно голодні і швидко набирають вагу. Без відповідного лікування сильний голод не зменшується і призводить до хронічного, неконтрольованого прийому їжі і, отже, ожиріння. У дитинстві у постраждалих розвивається ненормальна харчова поведінка, наприклад, боротьба з іншими дітьми за їжу, приховування їжі та таємне харчування.
Однак ця хвороба зараз добре піддається лікуванню при введенні екзогенного лептину. Але залишмо цей варіант лікування на мить осторонь. У здорової в іншому випадку рівень лептину насправді зростає із збільшенням маси жиру. Він також збільшується, коли збільшується рівень цукру в крові натще. Це дає нам дві інформації. Перш за все, лептин реагує як слід і збільшується зі збільшенням маси жиру. Очевидно, цього збільшення недостатньо, щоб захистити нас від набору жиру, і це також не скасовує.
Взаємозв'язок між ІМТ та рівнем лептину, а також цукром крові натще (глюкоза натще) та рівнем лептину
Повернемося до ідеї лептинової терапії. Якщо ви подивитесь на графік вище, вас легко можуть змусити повірити, що вам просто потрібно робити ін’єкцію лептину, а потім автоматично втрачати жировий відклад. Ну, це вже пробували, навіть пробували багато разів. У багатьох різних дослідженнях з різними препаратами та дозуваннями.
В одному з цих досліджень вчені вводили десять міліграмів лептину вранці та десять міліграмів ввечері. Однак втрати ваги порівняно з плацебо не спостерігалося, незважаючи на сильно підвищений рівень лептину в крові. Інше дослідження, яке використовує подібну конструкцію, але встановило дозу 0,1 або 0,3 міліграма на кілограм ваги, також не показало переваг терапії лептином перед плацебо [1].
Резистентність до лептину
Таким чином, ми маємо дві точки даних, на які ми можемо поглянути детальніше:
- Рівень лептину зростає як слід, коли жир в організмі збільшується, але він не саморегулюється, як ми уявляємо.
- Просто додавання більше лептину ззовні теж не працює.
У сукупності це говорить нам про те, що має бути якась форма стійкості до лептину, яка заважає сигналу лептину виконувати свою роботу. Насправді існують різні типи центральної (наприклад, у мозку) та периферичної (наприклад, у м’язах та жирових клітинах) стійкості до лептину в організмі людей із надмірною вагою.
Наукові дані показують, що окислення жиру збільшується, коли лептин дають худорлявим особинам. Однак, якщо ви спробуєте зробити те ж саме з людьми із зайвою вагою, ефект повністю скасовується. Лептин, здається, не робить свою роботу над людьми з ожирінням. Ну, можливо, це до певної міри, але, звичайно, не так, як у здорової людини з нормальною вагою, і в цьому вся суть.
Цікаво, що коли відбувається втрата ваги, функціональність лептину, здається, повертається. Але хоча це хороша новина, схоже, функція лептину не зовсім повертається до нормального рівня. На даний момент може допомогти терапія екзогенним лептином.
Метаболічна регуляція жиру в організмі
Жирова тканина відіграє важливу роль у координації обміну речовин, насамперед завдяки багатьом гормонам та іншим молекулам, які вона виділяє. Існує широкий спектр цих речовин, але одна з них особливо корисна як тематичне дослідження.
Адипонектин
Адипонектин - гормон, який виділяється жировими клітинами і допомагає регулювати цукровий і жировий обмін. Він також бере участь у здоров’ї мітохондрій. Цікаво, що експресія генів та вивільнення адипонектину регулюються інсуліном [2]. Це означає, що якщо ви резистентні до інсуліну, менше адипонектину виробляється і викидається в кров. У людей ми можемо спостерігати, що чим вище ІМТ, тим вища інсулінорезистентність і, отже, рівень адипонектину також знижується.
Втрата ваги, здається, знову нормалізує рівень цього гормону, оскільки також покращується резистентність до інсуліну. Виділення адипонектину також, здається, відновлюється в результаті вивільнення інсуліну після їжі.
інсулін
Ще одним ключовим гормоном, який регулює обмін речовин і впливає на жирову тканину, є інсулін. Ми вже багато писали про цей пептидний гормон, тому не потрібно все повторювати в цей момент. Однак варто згадати один важливий момент.
Інсулін - це гормон, який виділяється підшлунковою залозою і допомагає регулювати метаболізм субстрату, контролюючи метаболізм глюкози, жирів і білків і має антикатаболічні властивості, а також є анаболічним. У широкому розумінні, це правда, що інсулін в основному пригнічує ліполіз, тобто виділення жирних кислот з тканини, і сприяє накопиченню жиру. Але це занадто спрощений погляд.
Дуже важливо враховувати, що високий рівень цукру в крові натще і стійкість до інсуліну не є причиною ожиріння. Натомість вони є результатом фенотипу із зайвою вагою. Іншими словами: високий рівень цукру в крові натще і інсулінорезистентність є наслідком надмірної ваги, а не навпаки.
Крім того, знайте, що рівень цукру в крові натще не є хорошим маркером для прогнозування майбутнього збільшення жиру. Насправді один клас препаратів, які насправді збільшують вивільнення інсуліну, призводить до втрати ваги протягом року. Мова йде про так званих агоністах GLP-1.
Запалення
Мабуть, найважливішою функцією жирової тканини є її роль у запальних процесах і в "налаштуванні" імунної системи. Хоча ніхто не знав про це 25 років тому, сьогодні багато людей усвідомлюють, що вісцеральний жир може сприяти запаленню. У міру накопичення жирової тканини відбувається вивільнення прозапальних молекул. Спочатку припускали, що вони обмежуються вісцеральною жировою тканиною, тепер ми маємо дані, що медіатори запалення також виділяються в підшкірному та структурному жирі.
Цей перехід від нормального рівня до надмірного вивільнення цих молекул, схоже, протікає настільки ж підступно, як і накопичення власного жиру в організмі.У процесі цього процесу імунна система також, здається, зазнає змін, зокрема макрофаги змінюються і переходять у запальний стан.
Показано, що цей запальний процес відіграє причинну роль у розвитку інсулінорезистентності. У різних дослідженнях на тваринах було продемонстровано, що мишей, які годували висококалорійною дієтою і страждали ожирінням, можна було захистити від розвитку резистентності до інсуліну та діабету, якщо спеціальні білки, такі як рецептор TNF-альфа, на які клітинна запальна реакція вимкнена регулювати.
Дані про жирову тканину та резистентність до інсуліну дедалі частіше говорять нам про таке:
- Жирова тканина може бути протизапальною у всіх областях.
- Між імунною системою та жировою тканиною існує значний зв’язок.
- Запалення, яке, як вважають, викликане жировою тканиною, відіграє важливу роль у розвитку та прогресуванні інсулінорезистентності.
Резюме
Жир - це метаболічно активний орган, який відіграє значну роль у регуляції обміну речовин. Коли жирова тканина розширюється, регуляція маси тіла, обмін речовин та запальні процеси також змінюються. Це також механізми, на яких лежить негативний вплив ожиріння на здоров’я.
Первинне джерело: sciencedrivennutrition.com/fat-the-organ/
Джерела літератури:
- Heymsfield, Steven B., et al. "Рекомбінантний лептин для зниження ваги у дорослих із ожирінням та худорлявих організмів: рандомізоване, контрольоване дослідження з підвищенням дози". Джама 282,16 (1999): 1568-1575.
- Hernandez-Morante, J. J., et al. "Вплив інсуліну на експресію адипонектину в жировій тканині (АТ) регулюється статусом інсулінорезистентності пацієнтів". Клінічна ендокринологія 69,3 (2008): 412-417.