Таємничий коричневий жир - диво-розчин проти ожиріння
Але що саме являє собою цей коричневий жир? Донедавна я навіть не знав, що у нас це є. Ми всі знали про білий жир, який відкладається під шкірою - на стегнах, животі, будь ласка, не будемо наполягати - як навколо внутрішніх органів і який, коли його надлишок, штовхає нас до категорії зайвої ваги або прямо ожиріння. У цій жировій - або білій жировій тканині - організм зберігає надлишок енергії (калорій) у вигляді тригліцеридів.
Коричнева жирова тканина або коричневий жир - BAT (коричнева жирова тканина) - це особливий тип тканини, що зустрічається у більшості дрібних ссавців та у новонароджених курчат більших ссавців, включаючи людей. У новонароджених дітей значна кількість коричневого жиру - близько 5% від ваги їх тіла - поширюється між лопатками, навколо шиї, навколо внутрішніх органів і судин. Роль цього коричневого жиру є надзвичайно важливою: він є термогенним, тобто виробляє тепло.
Чим менше тіло ссавця, тим більша площа його поверхні (та, через яку втрачається тепло тіла) більша за обсяг (який завдяки діяльності органів виробляє тепло), що схиляє його до більших тепловтрат. . Це також стосується немовлят людини: вони, як правило, втрачають тепло через шкіру більшою мірою, ніж дорослі. Крім того, їм бракує багатьох можливостей для дорослих зігрітися або принаймні обмежити втрати тепла: вони не можуть бігати або стрибати, щоб зігрітися, вони не можуть самостійно переїхати в тепле місце, вони не можуть покрити себе поодинці і не може тремтіти - тремтіння в холодних умовах є фізіологічним механізмом вироблення тепла через швидкі, мимовільні скорочення м’язів. Тому дитина набагато вразливіша до холоду, ніж доросла людина. Однак природа наділила його спеціальною системою для виробництва тепла, необхідного організму, щоб допомогти йому вижити: коричневим жиром. У міру дорослішання дитини розвиваються інші термогенні механізми, які забезпечують виробництво тепла та підтримують температуру тіла, і коричневий жир, очевидно, втрачає своє значення.
Здавна вважалося, що до одного року коричневий жир зменшується в кількості і втрачає свої термогенні властивості, за дуже незначними винятками. (Таким винятком є, наприклад, норвезькі лісоруби, які в зрілому віці виявляли коричневий жир, що відкладається навколо артерій в області шиї, і успішно виконували свою термогенну функцію як пристосування до складних умов в які працювали на цих роботах, рубаючи деревину в заморожених лісах півночі).
Тому для дослідників було великим сюрпризом виявити, що насправді всі дорослі мають коричневий жир; деякі більше, деякі менше, але в будь-якому випадку, BAT присутній у дорослих людей, як показали дослідження за допомогою передових медичних методів візуалізації. У зрілих людей коричневий жир знаходиться переважно над ключицями та навколо шиї, і, що дуже важливо, він зберігає свою термогенну функцію, активізуючись при низьких температурах і виробляючи тепло.
Очевидно, що будь-яке виробництво тепла передбачає споживання енергії, звідси спокуслива ідея «залучити» коричневий жир у боротьбу з ожирінням. Наскільки можливо нижче, ми побачимо.
Але в чому різниця між двома типами жирової тканини - білою та коричневою?
- Нещодавно фахівці відкрили ще один новий і цікавий вид жиру: бежевий. Він не накопичується компактно на певних ділянках, таких як коричневий жир, а поширюється у вигляді невеликих сферичних агломерацій всередині білої жирової тканини. Його роль точно не відома, але відомо, що він також має велику здатність "спалювати" калорії, хоча і не настільки високі, як коричневий жир. Натомість його легше дістати: гормон, який називається іризин - і у мишей, і у людей - може перетворити білий жир на бежевий. Відкриття було опубліковане цього року в журналі Nature, і автори стверджують, що фізичні вправи мають однаковий ефект - вони стимулюють перехід від білого до бежевого, завдяки чому спалюється більше калорій, що просто і заохочувально пояснює, чому вправи фізично допомагає схуднути.
Фізіологічні дослідження показали, що коричневий жир активізується симпатичною нервовою системою та тіоридними гормонами. Симпатична нервова система, у свою чергу, активується під впливом низьких температур. А коричневий жир завдяки своїй здатності збільшувати енергетичні витрати організму втручається як у терморегуляцію (підтримання постійної температури тіла), так і в контроль маси тіла.
Відкриття НДТ у дорослих стимулювало уяву дослідників, змушуючи їх замислюватися, чи ці властивості коричневого жиру можна використовувати для стимулювання втрати ваги і, таким чином, боротьби з ожирінням. Дослідження коричневого жиру з використанням передових методів візуалізації (ПЕТ - позитронно-емісійна томографія - та термографія) виявило, серед іншого, що худі особини мали більше коричневого жиру, ніж надмірна вага, що наводить на думку про ідею використовувати його як зброю для боротьби ожиріння.
Але якщо у людей, що страждають ожирінням, менше коричневого жиру, це означає, що вони з самого початку знаходяться у вигідному становищі. Тому велика частина досліджень щодо НДТ в даний час зосереджена на способах збільшення кількості коричневого жиру в організмі. Більше коричневого жиру = більше «спалених» калорій = втрата ваги. Логічно, ні?
Перший метод, про який думали дослідники, - спробувати перетворити білий жир на коричневий. І експерименти показали, що це можливо, хоча про це не можна сказати, що воно ефективно або принаймні нешкідливо.
Вважається, що ключовим фактором є білок PRDM16, який контролює розвиток коричневих адипоцитів. Активність PRDM16 набагато виразніше в коричневому жирі, ніж у білому жирі, і, здається, білок головним чином бере участь у термогенній здатності НДТ виробляти тепло, оскільки виявлено, що інактивація цього білка в НДТ призводить до аномального розвитку. цієї тканини і втрата її здатності виробляти тепло. Натомість, коли штучним шляхом цей білок переактивується в клітинах-попередниках білих адипоцитів, ці клітини йдуть іншим шляхом, стаючи коричневими адипоцитами.
Отже, препарат, який стимулював би синтез PRDM16 або в попередниках м’язових клітин (з яких походять коричневі адипоцити - див. Вище), або в попередниках білих адипоцитів, мав би ефект утворення більшої кількості коричневих адипоцитів, збільшуючи масу BAT і, як наслідок, втрата ваги.
Справа в тому, що вченим навіть вдалося перетворити білий жир на коричневий. У минулому році дослідження, опубліковане в "Клітинному метаболізмі", повідомляло, що група фахівців із клініки Скриппса в Каліфорнії зробила саме це - на мишах, на даний момент - з ін'єкціями. Але експерти кажуть, що ми далеко не в змозі усунути ожиріння ін’єкціями.
Інша команда з Інституту медичних досліджень Санфорда-Бернхема у Флориді зосередилася на пошуку способу стимулювати активність коричневого жиру настільки, наскільки він є в організмі. Їх дослідження, також проведене на мишах, підкреслило роль гормону, який називається орексин, який посилює активність НДТ. Залишається з’ясувати, як вводити людині орексин - або препарат із подібним ефектом.
Цього року вчені з Колумбійського університету опублікували в журналі Cell опубліковану статтю, в якій описується, як їм вдалося перетворити білий жир у коричневий жир, використовуючи препарати, що називаються тіазолідин-діоном (TZD), також звані глітазон, іноді використовувані для лікування знижує рівень цукру в крові при цукровому діабеті типу 2. На жаль, метод не можна застосовувати на практиці занадто рано, оскільки він матиме високі ризики: ТЗД мають сильні та серйозні побічні ефекти, включаючи токсичність печінки та витончення кісткової тканини. Однак керівник дослідження, професор Доменіко Ачілі, вважає, що метод є перспективним, за умови, що буде знайдено спосіб уникнути цих побічних ефектів.
Але чи немає природного, безпечного методу активації чудодійного коричневого жиру?
Один із методів передбачає застуду. Як тільки стане відомо, що коричневий жир активізується низькими температурами, вплив низьких температур для посилення активності НДТ може бути дуже зручним методом схуднення. Ідея також відповідає недавнім відкриттям, які показують, що високі температури в будинках частково відповідають за "епідемію ожиріння" в останні десятиліття в західному світі. У світлі того, що відомо про коричневий жир, все має сенс.
І фізичні вправи є хорошим методом, але найкраще працюють при впливі холоду. Іншими словами, замість того, щоб робити гімнастику та стріляти по звірах в опалювальних приміщеннях, було б ефективніше робити прогулянки на свіжому повітрі в холодні дні, не надто переповнені, щоб активувати чудодійний коричневий жир, новий союзник сучасної людини в боротьба з власною тенденцією до ожиріння.