Тіло в організмі - недооцінена тканина NZZ
Тривалий час жирова тканина вважалася безперечною сферою спеціалістів з метаболізму. Нещодавно цим зацікавились імунологи. Оскільки вони визнали, що речовини, що виробляються в жирових клітинах, також впливають на захисні сили організму.
Потворне, зайве, шкідливе для здоров'я: жирова тканина людини справді має поганий імідж. Насправді вторинні захворювання виражених жирових відкладень є безперечними. Товсті люди частіше страждають на цукровий діабет та серцево-судинні захворювання, ніж люди з нормальною вагою. Занадто мало фізичних вправ за допомогою багатої дієти - приблизно третина всіх дорослих у Швейцарії зараз також бореться із зайвою вагою. В результаті епідемії ожиріння в індустріальних країнах все більше вчених займаються питаннями про товстість з кінця 1980-х: Чому одні набирають вагу, а інші залишаються худими? Як це так, що товсті люди страждають від високого кров’яного тиску і є більш сприйнятливими до інфекційних захворювань?
Тривалий час жирова тканина вважалася беззаперечною сферою фахівців з метаболізму. Нещодавно цим зацікавились імунологи. Оскільки вони визнали, що речовини, що виробляються в жирових клітинах, також впливають на захисні сили організму.
Потворне, зайве, шкідливе для здоров'я: жирова тканина людини справді має поганий імідж. Дійсно, вторинні захворювання виражених жирових відкладень є безперечними. Товсті люди частіше страждають на цукровий діабет та серцево-судинні захворювання, ніж люди з нормальною вагою. Занадто мало фізичних вправ за допомогою багатої дієти - приблизно третина всіх дорослих у Швейцарії зараз також бореться із зайвою вагою. В результаті епідемії ожиріння в індустріальних країнах все більше вчених займаються питаннями про товстість з кінця 1980-х: Чому одні набирають вагу, а інші залишаються худими? Як це так, що товсті люди страждають від високого кров’яного тиску і є більш сприйнятливими до інфекційних захворювань?
Більше, ніж просто накопичення енергії
Неминуче жирова тканина та її основний компонент, жирова клітина, стали предметом інтересу таких досліджень. До цього часу наука розглядала цю тканину лише як запас висококонцентрованого поживного матеріалу. Не тільки на курсах анатомії, а й у дослідженнях жирова тканина завжди відсувалася вбік, щоб зосередитись на «важливих» органах. Сюрприз був тим більшим, коли 20 років тому американська дослідницька група з Гарвардської медичної школи в Бостоні вперше описала невелику молекулу білка, "адипсин", що виробляється жировими клітинами.
Це не повинно залишатися з цим одним фактором. Як ми зараз знаємо, жирові клітини виділяють цілий ряд речовин, що передають речовини, такі як лептин, який був відкритий в 1994 році, адипонектин і резистин. [1] Клітини реагують на різні сигнали тіла і є справжніми художниками спілкування. Спочатку в центрі досліджень месенджерів жиру (адипокінів) завжди було їх значення для метаболізму та захворювань, які класично пов’язані з ожирінням. Але вплив цих речовин, як це мало б показати, напрочуд різноманітний. Як результат, жирова тканина впливає не тільки на обмін речовин, а й на інші процеси організму, такі як родючість або згортання крові. Очевидно, жирова тканина також є важливим партнером імунного захисту. Всі речовини, що передають жир, мають безліч ефектів на імунну систему. Крім того, жирові клітини виробляють класичні імунні молекули, такі як фактор некрозу пухлини та різні інтерлейкіни.
Зв'язок між імунною системою та жировою тканиною здається давнім принципом, пояснює швейцарський біолог Філіп Шерер, який в даний час досліджує сигнальні молекули жирових клітин у Медичному коледжі Альберта Ейнштейна в Нью-Йорку. Так зване жирове тіло плодової мухи дрозофіли також служить захисту та виділяє дрібні білки, які захищають від вторгнення бактерій. Разом із вченими з Інституту біомедичних досліджень Уайтхеда в Кембриджі (США) Філіп Шерер відкрив у 1995 році адипонектин, важливий білок, який в основному виробляється жировими клітинами людини. Ця молекула циркулює у високій концентрації в сироватці крові і має широкий спектр біологічної активності. Адипонектин в основному надає зволожуючий та балансуючий ефект на імунну систему.
Новини про «гормон ситості» лептин
Він надає протилежну дію лептину - білку, який керує розвитком та активністю різних імунних клітин та сприяє вивільненню запальних речовин. Лептин є найвідомішим індуктором жиру, оскільки, як "гормон насичення", він знижує апетит і, таким чином, сприяє енергетичному балансу. Якби лептин не був відкритий фахівцями з метаболізму, імунологи, безсумнівно, знайшли б його. Усі імунні клітини несуть рецептори цієї сигнальної речовини і, щоб оптимально функціонувати, залежать від певного рівня лептину в крові.
Лептин інформує організм про енергію, доступну на даний момент. Чим більше жиру зберігається в жирових клітинах, тим більше лептину вони виділяють. Якщо, навпаки, всі енергетичні запаси витрачаються в результаті недоїдання, рівень лептину падає. Це відключає тілесні функції, які не є безпосередньо життєво важливими, включаючи імунну систему. Давно відомо, що люди з недостатньою вагою мають обмежені захисні сили організму і особливо схильні до інфекцій. Очевидно, що низький рівень лептину бере участь у цій імунній недостатності. Тоді клітини-мусорці менш активні, клітини-кілери важко розпочати, і дозрівання захисних клітин у тимусі обмежується. Однак такий імунний дефіцит може спостерігатися і у людей з великою вагою із високою концентрацією лептину в крові. Хтось уявляє, що організм реагує на „слабочуючий” на лептиновий сигнал, зменшуючи кількість рецепторів лептину та їх здатність передавати сигнали.
Боротьба з патогенами
Лептин також відіграє роль в іншому явищі, яке всім відомо з особистого досвіду: якщо ви лежите в ліжку з гарячковою інфекцією, ваш апетит насправді не зміниться. Однією з причин цього є лептин, вироблення якого збільшується жировими клітинами при поширенні бактерій в організмі. У цій ситуації лептин діє безпосередньо на центр контролю апетиту в мозку. Це захисний механізм, за допомогою якого організм намагається витягти важливі поживні речовини з патогенних мікроорганізмів. Однак якщо втрата апетиту зберігається тривалий час, як при хронічних інфекціях, пацієнт додатково ослаблений.
Речовини, що передають жир, розгортають свою дію не тільки далеко від місця утворення, але і в безпосередній близькості від жирової тканини. І це трапляється скрізь в організмі, а не лише у добре відомих «проблемних зонах» на животі, стегнах і стегнах. Лімфатичні вузли, центри управління імунною системою, завжди вбудовані в жирову тканину.
Британська дослідниця Керролайн Понд з Відкритого університету в Мілтон-Кейнс під Лондоном роками вивчала взаємодію між жировими та імунними клітинами в лімфатичних вузлах. Нещодавно вона описала "послугу", яку жирові клітини надають важливій групі захисних клітин, дендритним клітинам. [2] Відповідно до цього, жирові клітини ініціюють розщеплення накопиченого жиру за “проханням” дендритних клітин і, таким чином, доставляють жирні кислоти, що утворюються під час цього процесу, безпосередньо до імунних клітин. Це негайне постачання гарантує, що органи, що змагаються за енергію, такі як м’язи, не заперечують важливих жирних кислот з імунних клітин, коли вони знаходяться під великим навантаженням. Кровотворення в кістковому мозку також корисне від безпосередньої присутності жирової тканини. Здається, лептин і адипонектин мають регулюючий вплив на розмноження та диференціацію різних клітин-попередників.
Але жирові клітини не лише впливають на активність, запас їжі та розвиток захисних клітин. У деяких ситуаціях вони можуть навіть взяти на себе функції оборонних осередків. Герберт Тілг, який очолює дослідницьку лабораторію з біології запалення в шлунково-кишковому тракті в Медичному університеті Інсбрука, має докази цього. Тут вчені в основному стурбовані хронічною запальною хворобою кишечника, хворобою Крона, при якій пацієнти страждають на діарею та сильні болі в животі, оскільки ділянки шлунково-кишкового тракту запалюються в результаті поривів. Уражені зазвичай дуже худі, але, як правило, виявляють виражені жирові відкладення навколо кишечника. Зараз Тілг зауважив, що жирові клітини саме цього кишкового жиру здатні активно боротися з патогенами. Чи має місце такий захисний механізм також у здоровому кишечнику, невідомо, але навряд чи, говорить Тілг.
Команда під керівництвом Майї Чезарі з Університету Реюньйона на однойменному французькому острові нещодавно надала докази активної участі жирових клітин у боротьбі з патогенами. [3] Дослідники виявили ті білки на поверхні жирових клітин людини, які б’ють на сполох, коли бактерії потрапляють. Після активації цих білків-охоронців компонентами бактеріальної стінки жирові клітини реагують, виділяючи фактор некрозу пухлини, запальний сигнал, який приваблює та активує інші імунні клітини.
Критичний баланс
Ця імовірно захисна функція жирової тканини виходить з рівноваги, якщо ви маєте надмірну вагу, а потім з більшою ймовірністю завдасте шкоди організму. Переповнені і, отже, «напружені» жирові клітини посилають попереджувальні сигнали, які масово залучають фагоцити в тканину. Вважається, що ці макрофаги іммігрували з метою видалення «залишків клітин» із загиблих жирових клітин, говорить Томас Скурк з Центру харчової медицини Else Kröner Fresenius Технічного університету Мюнхена. Лікар стурбований наслідками порушеного балансу сигнальних речовин у жировій тканині, який зазвичай виникає, коли люди мають надмірну вагу. У цій ситуації жирові клітини та залучені макрофаги виробляють додаткові речовини, що передають речовини, такі як надлишок інтерлейкіну-6, які постійно підтримують організм у стані запалення. У довгостроковій перспективі це може спричинити цукор або судинні захворювання.
Щоб захисні сили організму функціонували оптимально, жирова тканина повинна виробляти збалансовану кількість імунних факторів. У разі порушення регуляції в результаті надмірної або недостатньої ваги імунна система може бути сильно порушена - і організм може стати сприйнятливим до інфекцій або перейти в хронічний стан запалення. Лише нещодавно було досліджено, чи надто багато або занадто мало жирових речовин, що передають речовини, також бере участь у розвитку аутоімунних захворювань, таких як розсіяний склероз або ревматоїдний артрит. Андреас Шеффлер та його команда з Університету Регенсбурга нещодавно показали, що адипонектин, який виділяється жировими клітинами безпосередньо в суглобах, може сприяти запальним процесам при ревматоїдному артриті. В області імунних захворювань міст між жировою тканиною та захисними структурами організму лише будується. Проте вже сподіваються, що одного разу результати отримають нові терапевтичні варіанти.
[1] Nature Reviews Immunology 6, 772-783 (2006); [2] Експериментальна дерматологія 16, 45-70 (2007); [3] Гістохімія та клітинна біологія 127, 131-137 (2007).