Втрата ваги Коричневий жир - вбивця калорій
Холлштайн, Тім
Терміново потрібні нові стратегії боротьби із зайвими кілограмами. Тут у майбутньому важливу роль може зіграти особливий тип жирової тканини, так званий «коричневий жир».
З 1975 року кількість людей з ІМТ (індексом маси тіла) понад 30 кг/м 2 зросла у дев'ять разів (1). Це викликає занепокоєння у США, де частка людей із ожирінням зросла з 33,7% у 2008 році до майже 40% у 2016 році (2). У Німеччині, за підрахунками, понад 25% дорослих страждають ожирінням. У майбутньому підвищення рівня життя в Китаї та Індії посилить проблему у всьому світі (3).
Ожиріння є фактором ризику для численних захворювань - також для COVID-19 - і відповідає за кожну п'яту смерть (4, 5). Це може сприяти тому, що середня тривалість життя у західних індустріальних країнах не продовжує зростати, а натомість знову падає (6). Це вже стає очевидним у США (7).
Шукаємо оптимального відновлення
Еволюція запрограмувала наше тіло оптимально використовувати та зберігати їжу, щоб бути готовим до періодів голоду. Програми проти зайвих кілограмів не існує, швидше організм усіма силами намагається уникнути втрати ваги (8). Як результат, багатьом важко залишатися стрункими в сучасному заможному суспільстві.
Але, схоже, це стосується не всіх людей. Ряд досліджень показує: деякі учасники тесту набирали значно менше ваги, ніж інші, незважаючи на переїдання, хоча споживання їжі та фізична активність були однаковими (9, 10, 11, 12). Одним із пояснень цього явища може бути "коричневий жир".
Як правило, ссавці мають два типи жирової тканини: білу та коричневу (табл. 1). Білий жир служить запасом енергії і може складати до 50% маси тіла людини. На відміну від цього, коричневий жир активно спалює калорії, щоб виробляти тепло і захищати від холоду - свого роду нагрівання тіла (13). Багато мітохондрій, які гарантують це, надають цій конкретній жировій тканині характерний коричневий колір. На відміну від "нормальних" мітохондрій, вони мають особливу особливість: вони не виробляють аденозинтрифосфат (АТФ) - універсальний енергетичний носій нашого організму. Натомість вони перетворюють цукор і жир майже виключно в тепло. Для цього вони експресують додатковий білок, що роз’єднує білок 1 (UCP1), на своїй клітинній поверхні. Він відокремлює дихальний ланцюг від виробництва енергії за допомогою біохімічного "короткого замикання". Це як натискання акселератора на автомобілі без перемикання передач.
Заморозьте для меншої ваги?
Ще 50 років тому експерименти на щурах припустили, що коричневий жир відіграє певну роль у розвитку ожиріння та спалює зайві калорії. Дійсно, він активувався не тільки холодом, але і прийомом їжі, і при перегодовуванні тварини були захищені від надмірної ваги, яка мала багато активного коричневого жиру (14, 15).
У людей також є коричневий жир, який стає активним, коли він холодний (рисунок 1) (16, 17, 18, 19). Нещодавно було показано, що їжа активізує людський коричневий жир так само добре, як і холод (20). Аналогічно тваринній моделі, люди з великою кількістю активного коричневого жиру також мають більше шансів бути захищеними від надмірної ваги - згідно з великою кількістю досліджень, вони насправді худіші, ніж ті, у кого менше коричневого жиру (16–18, 21). Крім того, їх метаболізм реагує більш чутливо на інсулін, що, мабуть, означає, що вони краще захищені від діабету 2 типу (22, 23).
Як результат, наступна мета - активувати та «примножити» коричневий жир у людей із зайвою вагою. Оскільки чим активніше коричневий жир у людини, тим швидше він спалює калорії, тим легше схуднути - згідно з теорією. До цього існує кілька підходів.
Холод - це класичний стимул для коричневого жиру. Насправді його можна збільшити шляхом регулярного помірного впливу холоду - тест становив 19 ° C протягом 2 годин щодня протягом 6 тижнів та 19 ° C протягом ночі протягом 4 тижнів (22, 23). Випробовувані збільшили споживання енергії, але на диво вони не втратили ваги - або лише дуже мало (5%). Можливо, тривалість дослідження була занадто короткою.
Навіть якщо регулярне вплив холоду під час схуднення виявиться корисним у майбутніх дослідженнях, «хронічні методи лікування застуди», ймовірно, нереальні сценарії. В даний час дослідження зосереджені на штучній активації коричневого жиру, наприклад за допомогою симпатоміметиків. Це пов’язано з тим, що коричневий жир природним чином активується через симпатичну нервову систему, де нервові канатики, коли це потрібно, виділяють норадреналін, який стикується зі спеціальними бета-рецепторами типу 3 у клітинах коричневого жиру, а потім активує термогенез (24). Тому дослідники хочуть розробити якомога більш конкретний активний інгредієнт, який зв’язується з цими бета-рецепторами типу 3, але водночас щадить інші бета-рецептори.
Можливим кандидатом є агоніст бета-рецепторів типу 3, мірабегрон, який схвалений у США для лікування гіперактивного сечового міхура (25). Навіть одна ін’єкція мірабегрону призводить до помітної активації коричневого жиру та збільшує споживання енергії в короткостроковій перспективі (26, 27). Після 4 тижнів терапії у здорових жінок також спостерігалося збільшення маси коричневого жиру та витрат енергії у спокої (28). Однак учасники не втратили ні ваги, ні жиру в організмі (28). "Ми підозрюємо, що період лікування був занадто коротким", - говорить Аарон Сіпесс, директор дослідження та один з провідних дослідників коричневого жиру в Національному інституті охорони здоров'я (NIH) у США. Однак покращились чутливість до інсуліну та рівень ліпідів (28). "Тому ми припускаємо, що мірабегрон не обов'язково придатний для схуднення, а скоріше для лікування метаболічних захворювань, пов'язаних із ожирінням", - каже Кіпесс. Тому зараз вони хочуть протестувати його на пацієнтах з резистентністю до інсуліну.
Капсиноїди, активні інгредієнти кайенського перцю, є природною альтернативою "штучним" агоністам бета-рецепторів, оскільки вони стимулюють коричневий жир через симпатичну нервову систему (23). Однак поки що немає жодних доказів того, що вони допомагають при схудненні. Питання також у тому, чи може коричневий жир довго спалювати калорії, щоб помітно зменшити вагу. Деякі дослідження припускають, що щоденне споживання може становити до 500 кілокалорій (15, 29). Інші вважають, що це приблизно близько 30 кілокалорій (20, 30).
Секретар як посередник
Фокус робочої групи навколо проф. Мартін Клінгенспор, біолог кафедри молекулярної харчової медицини Мюнхенського технічного університету, лежить на кишковому гормоні секретині, який виділяється під час їжі і який нормально регулює діяльність підшлункової залози під час їжі. В елегантному дослідженні на мишах мюнхенські дослідники змогли показати, що секретин у коричневій жировій тканині збільшує концентрацію UCP1, а також його споживання енергії (31). Крім того, вони повідомляють, що опосередкована секретином активація коричневого жиру в мозку миші викликає відчуття ситості і, таким чином, можливо захищає від ожиріння. Також у людини дослідники знайшли докази осі від кишечника через коричневий жир до мозку, оскільки секретин також активує людський коричневий жир. "На наступному кроці ми хочемо перевірити, чи створює це також тривале почуття ситості у людей", - сказав Клінгенспор. "Якби це було так, секретин може виявитись дуже перспективним активним інгредієнтом у боротьбі з ожирінням, оскільки він одночасно збільшує споживання енергії та обмежує споживання їжі".
У майбутньому аналоги секретину або засоби, що стимулюють його вивільнення, можуть стати терапевтичними засобами. "Ми в даний час також досліджуємо, чи певні продукти природно стимулюють вивільнення секретину", - говорить Клінгенспор. Вчені очікують перших результатів такої дієти на секретині через 2-3 роки. Інші також розглядають коричневий жир не як простого “споживача енергії”, а як регулятор метаболізму. Нещодавно вчені з Гарвардського університету показали, що коричневий жир виділяє гормон 12,13-diHOME під час фізичних навантажень і, таким чином, збільшує енергоспоживання м'язів (32). Таким чином, коричневий жир все частіше виявляється повноцінним ендокринним органом. Лікар. мед. Тім Холлштайн