Debelina bela, rjava, bež

Debelina bela, rjava, bež

Kirill Stasevich
"Znanost in življenje" številka 11, 2014

Zdravniki imajo vse razloge, da verjamejo, da prekomerna telesna teža ne vodi v dobro. Praviloma je s prekomerno telesno težo povezano celo vrsto motenj: od kardiovaskularnega do presnovnega. In število ljudi z določeno obliko debelosti nenehno narašča.

Kako lahko obdržim težo v običajnem obsegu? Odgovor, zdi se, nikjer ni lažje – jesti manj, premaknite se več. Nihče ne dvomi o učinkovitosti teh sredstev, vendar ne pomagajo vsem. Pri nekaterih ljudeh so metabolne lastnosti takšne, da se maščoba kopiči v kateri koli prehrani. Včasih se ne moremo upreti občutku lakote: možgani potrebujejo kalorije, ne da bi si ogledali prekomerno težo. Prav tako ni vedno mogoče izpolniti zahtev za telesno dejavnost, zlasti za mestne občane.

Zato je debelost postala ena najbolj raziskanih tem v sodobni medicini, prizadevanja mnogih raziskovalcev pa so namenjena iskanju sredstev, ki bi pripomogla k preprečevanju kopičenja maščob. Na primer, poskusite spremeniti prehransko vedenje prek možganov in nevroendokrinega sistema. Drug način za preprečevanje kopičenja maščobe – vpliv na črevesno mikrofloro, ker je odvisno od tega, ki se bo absorbirala iz hrane v krvi, in kaj ne.Na koncu lahko presežek lipidov preprosto zažgeš, to je, da jih razdelimo v neke vrste metabolične procese.

Medtem, maščobe in maščobe spore. Kaj se nanese na zadnjico in na pasu je belo maščobno tkivo, ki je sestavljeno predvsem iz belih adipocitov (maščobnih celic). Njihova funkcija je shranjevanje različnih lipidov in izgledajo kot ogromna kapljica maščobe. V njih se nahajajo citoplazem, jedro in druge komponente celice, vendar se nekje nahajajo med lipidno maso in membrano. Rjavi maščobne celice izgledajo drugače: v njih je nekaj maščobnih kapljic, v citoplazmi pa je veliko mitohondrije, ki celicam, ki vsebujejo železo, dajejo temnejšim, rjavim barvam.

Z biokemičnega vidika so rjave maščobne celice na prvi pogled navidezno brez pomena. V svojih mitohondrijih je prekinjena povezava med oksidacijo organskih molekul (to je lipidov) in sintezo ATP energetskih molekul. Kot je znano, med oksidacijo molekul v mitohondriji nastane protonski gradient na njihovih notranjih membranah: na eni strani membrane je več protonov kot na drugi strani. Ta gradient je potreben za encimski sintezni encim ATP, ki deluje v membrani: energija, shranjena v kemijskih vezavah ATP, se zlahka sprosti in se uporablja v veliki večini molekularnih procesov v celici.Toda v rjavi maščobi se energija oksidiranih izdelkov v ATP skoraj ne shranjuje. Toda zaman ne porabi in gre v vročino.

Vse celice v različnem obsegu omogočajo, da delček energije, ki jo dobimo, uhaja v toploto, vendar so celice rjave maščobe natančno specializirane v tej funkciji – ustvariti toploto iz shranjenih lipidov. Ugotoviti je mogoče, da so rjavi adipociti pomemben element sistema toploregulacije pri toplokrvnih živalih. Dejstvo je, da so zoolozi že dolgo opazili, da je rjava maščoba še posebej razvita pri živalih, ki hibernacije. Ohranjanje telesne temperature s pomočjo drugih mehanizmov, kot so tresenje, "spanje" živali ne more, in rjava maščoba prihaja v zelo priročen.

Rjava maščoba ščiti pred hipotermijo in dojenčki, – imajo do 5% telesne mase. Pri odraslih so do nedavnega verjeli, da rjavi adipociti prenehajo opravljati svojo funkcijo, izgubiti svoje mitohondrije in se spremeniti v podobnost običajnih belih maščobnih celic.

Pred nekaj leti pa je bila pri odraslih tudi rjava maščoba. Izkazalo se je, da del njenega dela ostane v vratu, ramenih in zgornjem prsnem košu. Poleg tega se je izkazalo, da se količina rjave maščobe pri odraslih povečuje na mrazu, kar je razumljivo, ker je rjava maščoba potrebna za ogrevanje.

In ker "ognjišče" rjavih maščob deluje na lipidih, se je pojavila samo zamisel: ali se ne bi smela uporabljati za izgubo teže? Toda potem potrebujete "stikalo", ki bi aktiviralo rjavo mastno tkivo, kadar je to potrebno. Da bi uresničili to idejo, je treba najprej razumeti molekularne in celične mehanizme, ki zagotavljajo videz rjave maščobe v telesu, in drugič, da se prepričamo, da resnično pomaga pri preprečevanju debelosti in s tem povezanih presnovnih težav.

Ko se človek počuti hladno, možgani dajejo signal belim adipocitom, da razkrijejo trigliceridne maščobe, in nastale maščobne kisline s krvjo pridejo v rjavo maščobo, kjer "izgorejo". Mišične obremenitve prispevajo k pretvorbi belih maščobnih celic v rjavo

Čeprav so bile celice rjave maščobe ne le v posebnem "depo", temveč tudi v debelini belega maščoba, se je verjel, da imajo še vedno svoje posebne predhodnike, ki se nato razvijejo v rjave adipocite. Vendar pa so raziskovalci na švicarski srednji šoli v Zürichu ugotovili, da se bela maščoba in rjava maščoba lahko neposredno pretvorita v druga.Poskusi so bili opravljeni na miših, v katerih so bile spremljane posamezne celice belega maščevja: z zmanjšanjem temperature so te celice "postale rjave barve" in s povečanjem "postanejo bele". Izkazalo se je, da se rjava maščoba lahko tvori neposredno iz belih maščob.

Rjavi maščobno tkivo je gosto pokrito s krvnimi žilami; ne prinesejo le njenega goriva, temveč tudi z njimi. Že mogoče je bilo najti živčne celice, ki dajejo signal razgradnji maščob – izkazalo se je, da so nekateri nevroni hipotalamusa. Nadzorovali sta presnovno aktivnost rjavih maščobnih celic. To pomeni, da je apetit in poraba hrane ostala enaka, v maščobni "peči" pa je bilo več kalorij.

Možgani lahko nadzirajo rjave maščobe ne samo s pomočjo nevronskih signalov samih, temveč tudi s pomočjo nevropeptidnih hormonov, imenovanih oreksinov. Ti nevropeptidi se ponovno sintetizirajo v hipotalamusu, sodelujejo pri uravnavanju ciklusov spanja in zavirajo energetski metabolizem in apetit. Izkazalo se je, da oreksini neposredno delujejo na celicah belih maščob, kar prispeva k njihovi preobrazbi v rjave adipocite. (Možno je, da stvar ni omejena samo na neposredni vpliv,saj so oreksini vključeni v kompleksen sistem več nevropeptidov, ki nadzirajo metabolizem in lahko delujejo na rjavih maščob s pomočjo njihovih "vplivnih sredstev".) Če so pri miših izklopili geni oreksina, so živali pridobivale težo tudi z zmerno prehrano.

Vendar pa ni potrebno razmišljati, da je rjava maščoba pod skrbjo le za nekaj nevropeptidov in skupino živčnih celic. Najbolj aktivni del preoblikovanja enega mastnega tkiva v drugega prevzame imunski sistem. Pred nekaj leti so raziskovalci na Univerzi v Kaliforniji v San Franciscu (ZDA) ugotovili, da makrofagi, prisotni v belih maščobah, povzročijo, da maščobne celice postanejo rjave, ko se temperatura pade. Običajno se makrofagi imenujejo "čistejše" celice, ki odpravljajo učinke "imunskih vojn", njihova aktivna vloga v metabolizmu pa se je nedavno pokazala. Pod delovanjem posebnih signalnih proteinov makrofag povzroči, da se maščobno tkivo zažgejo. In šele pred kratkim je bilo možno povezati imunske signale, ki nadzorujejo makrofage, z delom mišic. Z vadbo in spet z zmanjšanjem temperature okolja, poseben hormon (imenovanometeorološki hormon), ki prek imunskih signalnih proteinov interlevkini delujejo na makrofagih, ki se nahajajo v maščobnem tkivu, in potem se vse razvija v skladu z zgornjim scenarijem.

Dešifriranje mehanizmov nadzora rjave maščobe je običajno povezano z iskanjem molekularnih "magičnih gumbov" – regulatornih proteinov, s katerimi lahko aktivirate videz novih rjavih celic ali povečate njihovo aktivnost. Torej, nedavno so raziskovalci Univerze v Virginiji (ZDA) objavili članek, v katerem so predlagali vlogo prehoda rjavega maščobnega Tyk2 kinaznega encima. Do sedaj je bil ta encim preučen kot eden od obetavnih protireobcinčnih proteinov. (Tukaj lahko opozorite, da se debelost pogosto razvija z rakom.) Obstaja veliko takih primerov, poročajo se o beljakovinah aktivatorjev rjavih maščob redno. Seveda se pri vsakem podobnem delu preveri njihov vpliv na prekomerno težo. Do zdaj vse, kar aktivira rjavo maščobo, pomaga znebiti prekomerne teže. Ali pa rjava maščoba pomaga znebiti presnovnih težav, ki spremljajo debelost?

Raziskovalci na Inštitutu za raka Dana-Farber (ZDA) so pritrdilno odgovorili na to vprašanje. Našli so beljakovine, ki povezujejo kalorije s kalorijami na vnetne procese, ki se začnejo v zaraščenih maščobnih tkivih. To je vnetje, za katerega se domneva, da povzroča insulinsko rezistenco tkiv in organov, kar je neposredna pot do diabetesa tipa 2. Izkazalo se je, da beljakovinski protein TRPV4, vsebovan v belih adipocitih, ovira žganje maščob in prispeva k vnetnim procesom v maščobnem tkivu. Če je bila sinteza TRPV4 zatirana, potem v poskusnih živalih ni bilo debelosti ali vnetja, čeprav so jedli visoko kalorično maščobno hrano. Dejansko je bila v drugih delih povezana tudi aktivacija rjave maščobe in izginotje znakov diabetesa, vendar je bilo treba najti posebno molekularno povezavo. Izkazalo se je, da je TRPV4. Res je, da je treba upoštevati, da takšne študije niso omejene le na eno povezavo, ponavadi pa molekularni biologi dobijo celotno verigo signalov za ulovljeno povezavo, od katerih vsak član postane tarča za droge.

V glavnem podobni poskusi se izvajajo na mišihzato bi bilo smiselno postaviti vprašanje, do kolikšne mere se lahko pridobljeni rezultati ekstrapolirajo na osebo. Ampak dobesedno julija letos v reviji Diabetes Objavili smo članek, v katerem zaposleni medicinskega oddelka Univerze v Teksasu v Galvestonu (ZDA) pišejo o nedvoumni povezavi med količino rjave maščobe pri ljudeh, raven glukoze v krvi in ​​odzivom celic na insulin. Bolj aktivna je bila rjava maščoba, več je bilo, več kalorij je bilo zgorelih in aktivneje je bila glukoza absorbirana iz krvi v celice tkiva. Tako lahko rjava maščoba resnično postane dobro medicinsko orodje v boju proti debelosti in sladkorni bolezni, znanstveniki pa ne zamanjo iskati sredstev, s katerimi bi lahko hitro in učinkovito aktivirali rjavo mastno tkivo.

Večina teh iskanj usmerja ciljne molekule, vključene v upravljanje z rjavimi maščobami. Različni pristopi se razlikujejo glede učinkovitosti in verjetnosti neželenih učinkov. Zaposleni v biotehnološki družbi Genetech na primer trdijo, da lahko aktivirajo rjave adipocite in normalizirajo metabolizem s samo eno injekcijo protiteles, ki aktivirajo celične receptorje za hormon FGF21 (fibroblastni rastni faktor21). Pri diabetičnih miših, ki so dobivale injekcijo, je bila raven glukoze normalno cel mesec, miši pa so izgubili 10%. Vendar so bila ta protitelesa doslej testirana samo pri živalih. Po drugi strani pa raziskovalci iz Cambridgea (UK) verjamejo, da je treba dati prednost "njihovim" beljakovinam, imenovanim BMP8B, ki ne samo aktivira rjavo maščobo, temveč zelo natančno – to pomeni, da smo z nekim zdravilom na BMP8B skoraj tveganje za hiter proces molekularne celice. Prav tako je treba omeniti nedavno odkrit hormon irisin – prihrani od debelosti in sladkorne bolezni, obračanja belih maščob v rjavo in hkrati prispeva k rasti mišičnega tkiva. To pomeni, da je delovanje tega hormona podobno kot v telovadnici: minus maščobe in mišice.

Med različnimi nasveti o tem, kako aktivirati rjavo maščobo, je prvotni predlog za uporabo zdravila Viagra. Dejstvo, da to legendarno zdravilo pomaga pri debelosti, so poročali raziskovalci Univerze v Bonnu (Nemčija), ki so lansko leto objavili članek American Journal of Experimental Biology. Viagra ali sildenafil je povečala količino rjave maščobe pri miših in poleg tega zmanjšala vnetne procese v belem maščobnem tkivu.

No, ali lahko oseba sam prispeva k povečanju telesnega deleža rjave maščobe, ne da bi čakala na pojav drog? Tako je, in to je športno in fizično izobraževanje. Zgoraj smo že omenili meteorski podobni hormon, sproščen iz mišic med fizičnim naporom. Mišične obremenitve povečujejo sintezo mišic transkripcijskega faktorja PGC-1α, ki v belih maščobnih celicah vključujejo gene, ki jih spreminjajo v rjave adipocite. (Faktor proteinov PGC-1α deluje v signalni verigi, povezani s proteinom TRPV4, s katerim je bilo mogoče "vezati" rjavo maščobo na sladkorno bolezen.)

Če ne želite preživeti časa na vadbi, vam bodo prijatelji pomagali pri izgubi teže. Leta 2011 so raziskovalci z Univerze v Ohiju (ZDA) ugotovili, da povečana družabna aktivnost pomaga pri maščobnih miših zmanjšati telesno težo, tanke pa ščitijo pred debelostjo, tudi če so krmljene z maščobnimi živili. Komuniciranje z drugimi miši je povečalo delež rjavih maščob v telesu živali, povezovalna povezava pa je bila precej dobro znana beljakovina, imenovana nevrotrofični možganski faktor (BDNF), katere raven se je povečala v živčnih celicah med intenzivnim družbenim življenjem.

Nazadnje, še en način za aktiviranje rjave maščobe, ki se kaže, je hladen. Dejansko, če se aktivnost rjavih maščobnih celic poveča od mraza, zakaj potem, če tisti, ki imajo prekomerno telesno težo, ne zamrznejo v terapevtske namene? Zaposleni na Univerzi v Maastrichtu (Nizozemska) so poskušali oceniti učinkovitost te metode. Že 10 dni so prisilili prostovoljce, da sedijo v sobi s temperaturo zraka 15 ° C vsakih šest ur dnevno. Rjava maščoba udeležencev v eksperimentu se je dejansko aktivirala, ustavila zamrznitev in stroški energije so se povečali za 30%. Vendar pa še vedno ni jasno, ali taka aktivacija zadostuje za resnično smiselno izgubo teže.

Ampak, če ena rjava maščoba ni dovolj, bela bo pomagala, – kot se je izkazalo, lahko tudi razgradi maščobe s sproščanjem toplote, če postane hladnejše. Raziskovalci iz Harvarda (ZDA) so ugotovili, da se beli adipociti sami, brez poseganja v živčni sistem in ne glede na rjavo maščobo, počutijo hladno in sodelujejo pri termoregulaciji.

Zaradi pravičnosti je treba reči, da so nekateri podatki povezani z rjavo maščobo, kar lahko ohladi navdušenje nad tem.Na primer, on je čudno, v nekaterih poskusih povečal tveganje za aterosklerozo, kar je povzročilo povečanje deleža "slabih" maščob – lipoproteinov z nizko gostoto – v krvi. Vendar pa je treba te rezultate potrditi v kliničnih študijah.

Možno je, da raznolikost lipidnih tkiv ni omejena na belo in rjavo maščobo. Pred dvema letoma so zaposleni na Inštitutu za raka Dana-Farber (ZDA) odkrili, da v človeškem telesu obstaja tudi bež maščobe. Njegove celice so podobne rjavim maščobnim celicam in tudi izgorejo odvečne lipide za proizvodnjo toplote, vendar se razlikujejo po nekaterih bistvenih biokemičnih in genetskih značilnostih. Možno je, da so ti adipociti, ki so rjavi pri ljudeh, dejansko bež. Vendar pa tudi če odrasla rjava maščoba res ni resnična, morajo raziskovalci preiti na bež, ki se lahko uporablja tudi za uravnavanje presnove in preprečevanje debelosti.


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: