Бурый жир что это
Бурый жир
Содержание
Бурый жир [ править | править код ]
Функция бурого жира [ править | править код ]
Одним из механизмов, который позволил им доминировать, был развитый термогенез – способность тела поддерживать постоянную температуру, что не в последнюю очередь — заслуга бурой жировой ткани.
Термогенез бывает разный. Выделяют два типа: сократительный термогенез (знобит, дрожит, «зуб на зуб не попадает»), при котором теплообразование обусловлено сокращениями скелетных мышц (частный случай — холодовая мышечная дрожь), и несократительный термогенез (работа бурой жировой ткани). При некоторых заболеваниях организм сам повышает температуру, чтобы эффективнее бороться с источниками болезни. При развитии лихорадки система терморегуляции организма динамично перестраивается, активируется и работает на более высоком функциональном уровне, поэтому, если первые пару часов температура тела не выше 37,5 — её вообще не стоит сбивать.
Анатомия белого и бурого жира [ править | править код ]
Раньше всего бурую жировую ткань нашли у животных. Среди животных бурая жировая ткань лучше всего развита у тех, которые зимой впадают в спячку, так как во время спячки обмен веществ замедляется, из-за чего поддерживать температуру тела сокращениями скелетных мышц невозможно. Также бурая жировая ткань важна и при пробуждении животных от спячки: с помощью генерируемого ею тепла значительно повышается температура тела, из-за чего животное может выйти из спячки.
У кого есть бурый жир? [ править | править код ]
Раньше считалось, что бурая составляющая есть только у детей. Она позволяет им адаптироваться к новому миру после выхода из утробы матери. У новорожденных бурая жировая ткань составляет примерно 5 % от массы тела и находится в районе шеи, почек, вдоль верхней части спины, на плечах. Также в организме младенцев бурая жировая ткань часто встречается в смешанном с белой жировой тканью виде. Для новорожденных бурая жировая ткань имеет очень большое значение, так как помогает избежать гипотермии, которая является частой причиной смерти у недоношенных. Из-за бурой жировой ткани младенцы менее восприимчивы к холоду, чем взрослые (родителям полезно прочитать эту фразу дважды).
Клетки бурого жира обладают исключительной особенностью – они содержат очень много митохондрий (органелл, отвечающих за накопление энергии в клетке). Из-за них он, собственно, и «бурый». В митохондриях клеток бурого жира есть особый белок UCP1, который мгновенно превращает жирные кислоты в тепло, минуя фазу синтеза АТФ.
Липиды (триглицериды), содержащиеся в жировой ткани – это запас материала, из которого может быть получена энергия (АТФ).
Когда новорожденному нужно много энергии (например, чтобы согреться) – жиры подвергаются липолизу, в результате которого получаются жирные кислоты.
UCP1 в клетках бурого жира превращают жирные кислоты в тепло, в результате чего запасы жира тают. Сначала расходуются триглецириды в самом буром жире, а когда они на исходе – начинают таять запасы липидов и в ненавистном белом жире, окружающим клетки бурого жира (BRITE – brown in white).
В результате, «организм худеет». Однако, для того, чтобы этот процесс протекал эффективно – новорожденный должен нормально дышать(превращение жирных кислот требует кислород) и кушать! (для запуска липолиза также нужна энергия).
Бурая жировая ткань есть и у взрослого человека [ править | править код ]
Теперь выясняется, что «полезный» жир также присутствует (и работает) в организме взрослых. Долгое время считалось, что бурый жир утрачивает свою значение уже в конце первого года жизни. Однако, относительно недавно (в 2008 году!) выяснилось, что бурый жир не только присутствует организме взрослого человека (это стало известно еще в 1908 году), но и может быть активирован холодом.
Этим открытием мы обязаны появлению нового метода визуализации активного метаболизма в ткани – позитронно-эмиссионной томографии, объединенной с компьютерной томографией (fused PET-CT), показавшей, что взрослый человек имеет около 20-30 граммов (так мало) функционального бурого жира, преимущественно в надключичной области.
PET-CT регистрирует метаболическую активность ткани, и на правом рисунке мы видим, как нарастает активность бурого жира в ответ на холодовой стресс у взрослого человека.
«Мы очень удивились, когда обнаружили её так много и у такого большого количества людей!» — восклицает ван Маркен Лихтенбелт. Когда же троих участников обследовали при комнатной температуре, то не нашли никаких следов бурого жира. Это не значит, что ткань исчезла, просто она перестала активно работать, считают эксперты.
Эффективность работы бурой жировой ткани у человека [ править | править код ]
Бурый жир составляет не более 1—2% массы тела. Тем не менее стимуляция этой ткани симпатической нервной системой при охлаждении животных, предварительно адаптированных к холоду, повышает теплопродукцию бурого жира в такой степени, что она может достигать одной трети всей дополнительно образованной в организме теплоты. В активированном состоянии бурый жир может тратить до 300 Ватт (это цифра другого исследования, некоторые говорят про 400) на килограмм веса взрослого человека.
Это 21 Киловатт на 70-килограммового человека. Для сравнения – человек в покое сжигает около 1 Киловатта энергии в человеке среднего веса. Активировав бурый жир вы можете лежать на диване и сжигать в двадцать раз больше энергии, чем раньше. Об этом подробнее в следующих статьях (выйдет завтра и послезавтра).
Сжигание жира [ править | править код ]
Бурый жир позволяет сжигать жиры, при его активации происходит перекачка жирных кислот из белой жировой ткани в бурую. В отличие от более распространенного собрата, откладывающегося под кожей, в сальниках и капсулах внутренних органов, бурый жир вместо запасания энергии сжигает ее в больших количествах, выделяя тепло. Это термогенез, обусловленный избыточным потреблением пищи.
Н. Ротуел и М. Сток поставили следующий опыт. Взрослым крысам скармливали ресторанную диету, т. е. разнообразную и вкусную пищу. Потребление животными этой пищи оказалось на 80% большим, чем в контрольной группе, получавшей обычный корм. При этом масса животных за три недели увеличилась только на 27%. Измерение газообмена показало, что хорошо питавшиеся крысы потребляли на 25% больше кислорода, чем в контроле. Эта надбавка исчезала после введения животным пропанолола — антагониста норадреналина. Масса бурого жира за те же три недели опыта возросла более чем втрое, а в митохондриях увеличилось количество термогенина.
Выводы [ править | править код ]
Специалисты Американской Диабетической Ассоциации полагают, что бурый жир содержит в себе очень важный потенциал для пациентов, страдающих ожирением и диабетом. Ткань активированного бурого жира действительно может сжечь огромное количество глюкозы и жиров и помочь контролировать уровень сахара в крови. Примечательно и то, что у людей, имеющих лишний вес, количество бурого жира снижено, а его активность подавлена. Поэтому в ближайшее время, благодаря появлению новых методов визуализации активного бурого жира, возможно появление новых медикаментозных и других методов накопления и активации бурого жира у взрослых людей.
Как превратить белый жир в бурый и почему это важно
Эндокринолог и ведущий antiage-инстаблогер Катя Янг (Григорьева) @wow.so.young рассказывает о разнице жиров в организме и делится советами
Катя Янг (Григорьева)
В организме человека (как и у многих млекопитающих) есть два вида жира: белый и бурый. Чтобы оставаться стройными, здоровыми и молодыми, необходимо учитывать функции данных видов жировой ткани: первое — стараться уменьшить количество висцерального и подкожного жира, второе — увеличить количество бурого жира.
Белый жир запасает энергию в виде триглицеридов, выполняет защитную функцию и даже способен противостоять инфекциям. Он локализуется вокруг талии и бедер. Бурого жира гораздо меньше, чем белого. За счет регуляции теплообмена (именно за счет него человек согревается) он способен выделить в 5 раз больше ккал, чем белый. Аккумулируется он в области шеи, подключичной области и над почками.
С возрастом и при избыточной массе тела количество бурого жира уменьшается, а это значит, что пора подключать методы активации клеток бурой жировой ткани. Это холод и закаливание, физические упражнения, сокращение калорий в рационе и употребление продуктов — стимуляторов бурого жира. Также количество бурой жировой ткани снижается при нарушении выработки мелатонина, поэтому так важно ложиться спать до 23:00.
Холод
Холод раздражает терморецепторы кожи, активирует поступление гормонов адреналина и норадреналина в клетки бурого жира и стимулирует переработку жира из жировых капель в тепло.
Суть воздействия холода такова, что организму не выгодно запасать жир, когда он должен тратить его, чтобы согреться. Среди методик актуальны закаливание организма и криокапсула. Даже снижение температуры в спальной комнате до 19–20 градусов будет увеличивать количество бурой жировой ткани.
Физические упражнения
Упражнения, в том числе и обычная утренняя зарядка, запускают гормон иризин, который трансформирует белый жир в бурый и уменьшает количество подкожного и висцерального жира.
Больше всего для этого подходят интервальные тренировки высокой интенсивности, например, медленный подъем веса. Такие тренировки более эффективны, чем аэробные нагрузки. Двух раз в неделю вполне достаточно для увеличения выработки энергии и гормона иризина.
Продукты — стимуляторы бурой жировой ткани
Все эти несложные инструменты способствуют нормальному и долгому функционированию организма.
Присоединяйся офлайн к аудиовизуальной инсталляции «Портрет поколения» по случаю 10-летия BURO. — получи иммерсивный опыт.
Как похудеть, превратив белый жир в бурый
В организме есть два вида жировой ткани: это белый жир и бурый жир. Белый жир накапливает энергию в виде триглицеридов, имеет защитные функции и помогает противостоять инфекциям. Накапливается в области талии и бёдер. Бурого жира в организме меньше. Через регуляцию теплообмена он производит в 5 раз больше энергии, чем белый жир. Локализуется бурый жир в шейной, подключичной зонах и над почками.
Мы привыкли считать, что жировые прослойки в нашем теле – это следствие не слишком правильного образа жизни или проблем со здоровьем. Но не все знают, что организме есть два вида жира: белый и бурый. Каковы их функции и почему бурый жир – это хорошо? Давайте разберемся в этом вопросе.
Чем так полезен бурый жир в организме
Бурый жир и его значение
Какова задача БЖ в нашем теле? Он «отвечает» за термогенез (производство тепла, которое возможно в процессе жиросжигания). У лиц, страдающих избыточным весом, в организме имеется небольшой объем БЖ (если сравнивать с белым жиром).
Итак, БЖ даёт возможность сжигать жиры. Когда он активизируется, идёт транспортировка жирных кислот из белого жира в ткани БЖ. Белый жир локализуется под кожным покровом, в сальниках, капсулах наших органов. БЖ, наоборот, не запасает энергию, а сжигает её в значительном объеме, давая при этом тепло.
Физическая активность – важный момент в увеличении количества бурого жира
На сегодняшний день известно, что в ходе физической активности тип жировых клеток трансформируется из метаболически неактивных (каковым является белый жир) в бурый жир, сжигающий энергию.
В процессе физических нагрузок синтезируются различные гормоны. Например, ирисин, который обеспечивает контроль в расщеплении жира. Проще говоря, ирисин – это настоящий жиросжигатель.
Даже простая утренняя гимнастика запускает действие иризина. Но максимальный эффект показывают высокоинтенсивные интервальные тренировки (медленный подъём веса). Какова рекомендуемая частота тренировок? Достаточно заниматься 2 раза в 7 дней.
Подведем утешительный итог: БЖ даёт возможность сжигать максимум калорий, а не накапливает их в зонах талии и бёдер.
Но это еще не все. БЖ позитивно действует и на прочие стороны метаболизма. Речь идёт о резистентности к инсулину и толерантности к глюкозе. Это может предотвратить возникновение и развитие ожирения, диабета 2-го типа и болезней сердца и сосудов.
Чем отличаются белая и бурая жировые ткани?
О стимуляции клеток бурого жира
С годами и при лишнем весе объем БЖ в организме «тает», а это говорит о том, что важно вспомнить о способах стимуляции клеток БЖ. Что это за методы? Помимо описанных физических нагрузок сюда относятся холод, минимизация калорий в пище и введение в пищевой протокол определенных продуктов. Еще объем бурой жировой ткани «тает» при ослаблении синтеза мелатонина. И если вы хотите позаботиться о содержании БЖ в организме, лучше отправляться ко сну до 23 часов.
Холодовое воздействие
Холод действует раздражающе на кожные терморецепторы, активизирует транспортировку адреналина и норадреналина в клетки БЖ и служит стимулом трансформации жира в тепло.
Наиболее популярными практиками являются закаливание организма. Если вы не поклонник сильного холода, то можете воспользоваться простым советом: обеспечьте в своей спальне температуру воздуха не выше 19–20° С. Это тоже способствует увеличению объема БЖ в организме.
Продукты, стимулирующие бурую жировую ткань
Какая пища способствует производству полезного бурого жира? Вот наиболее подходящие для этого продукты.
Как видите, не весь жир в организме стоит того, чтобы с ним бороться. Бурый жир никак не связан с нашими лишними килограммами и сантиметрами в области талии, живота и бёдер. И, если вы хотите запустить естественные механизмы жиросжигания и выработки тепла, которые сделают вас стройными и подтянутыми, позаботьтесь о стимуляции бурой жировой ткани. В этом вам помогут физические нагрузки, мероприятия по закаливанию и введение в рацион названных выше пищевых продуктов.опубликовано econet.ru.
Витамин А заставляет клетки белого жира «буреть» и сжигать калории
Широко известно, что недостаток витамина А плохо отражается на зрении. Однако этот витамин участвует в синтезе не только зрительных пигментов, но и различных ферментов, гормонов и иммунных молекул, он является компонентом клеточных мембран, участвует в антиоксидантной защите организма и необходим для нормального развития эпителия. А сейчас исследователи изучили способность витамина А влиять на работу жировой ткани, перестраивая ее с запасания энергии на сжигание жира
У человека, как и у ряда других млекопитающих, есть два типа жира: белый и бурый. Подавляющая часть нашей жировой ткани – белая, именно в ней и откладываются лишние калории, преимущественно в области талии и бедер. Бурый жир, напротив, «настроен» не на запасание, а на быструю трату энергии: в этих клетках жир буквально «сгорает», превращаясь в тепло. Собственно говоря, его роль в организме проста: он служит «печкой», не дающей замерзнуть самым важным для жизнедеятельности органам. Поэтому его много у грызунов, отличающихся небольшими размерами тела, а также у животных, впадающих в спячку.
Раньше считалось, что бурый жир имеется только у новорожденных детей. Но позднее выяснилось, что в небольшом количестве он есть и у взрослых; были описаны механизмы и стимуляции работы клеток бурого жира, и преобразования клеток белого жира в бурые. Предполагается, что если мы научимся контролировать подобные процессы, то получим новый эффективный метод борьбы с избыточным весом.
В норме активность бурого жира как у животных, так и у человека усиливается под действием низких температур. Однако молекулярные механизмы воздействия холода изучены не до конца. Ученые из Австрии и США попробовали понять, какую роль в этом процессе играет витамин А (ретинол), поскольку известно, что метаболизм этого витамина тесно связан с регулировкой энергетического баланса. Так, ранее на лабораторных мышах было показано, что витамин А предотвращает развитие ожирения у особей, а «в пробирке» подавляет образование жировых клеток.
Кстати сказать, витамин А – это не одно, а целая группа химически сходных веществ (ретиноидов) и их предшественников (каротиноидов), которые мы получаем из животной и растительной пищи соответственно. Большая часть ретинола запасается в печени, откуда он транспортируется к тканям-мишеням с помощью ретинол-связывающего белка (RBP), где витамин превращается в активные метаболиты. Белок обеспечивает растворимость ретинола и защищает его от окисления, к тому же не связанный с ним ретинол токсичен. Известно, что в моделях ожирения на грызунах уровень RBP в крови тесно связан с резистентностью к инсулину. Однако подобные исследования на людях дали противоречивые результаты, что могло быть следствием генетических различий либо разных пищевых привычек.
В новых экспериментах исследователи подвергли воздействию холода как лабораторных мышей (в течение суток при 4°C), так и мужчин-добровольцев, которые в течение 2,5 ч. находились при 14–17°C (для этого использовались специальные охлаждающие жилеты, которые применяются для активации у людей бурого жира).
Выяснилось, что под действием низких температур в крови мышей и людей значительно увеличилась концентрация и витамина А, и ретинол-связывающего белка. У мышей этот процесс сопровождался превращением клеток белого жира в бурые. Вероятно, что подобное превращение идет и в организме человека – по крайней мере, в культуре человеческих жировых клеток такой эффект был зафиксирован.
Когда ученые «выключили» у мышей ген, кодирующий RBP, то мобилизация витамина А из печени и его транспорт к тканям-мишеням нарушились. Одновременно у таких мышей прекратилось «побурение» белого жира и уменьшилось производство тепла, что привело к снижению температуры тела.
Таким образом, витамин А оказался активным игроком жирового метаболизма как у мышей, так и у людей, и его высвобождение под действием низких температур способствует преобразованию белой жировой ткани в бурую. Однако исследователи предостерегают от бездумного приема дополнительного витамина А, так как подобный эффект обеспечивается не абсолютным количеством ретинола в организме, а его доставкой в нужные клетки в нужное время. Тем не менее понимание работы этого механизма может помочь в разработке новых терапевтических стратегий для борьбы с болезнями обмена веществ.
Жир белый, бурый, бежевый
У врачей есть все основания считать, что избыточный вес до добра не доводит. Как правило, с повышенной массой тела связан целый комплекс расстройств: от сердечно-сосудистых до обмена веществ. А число людей с той или иной формой ожирения постоянно растёт.
Как можно удержать вес в пределах нормы? Ответ, казалось бы, проще некуда — меньше ешьте, больше двигайтесь. В действенности этих средств никто не сомневается, однако помогают они далеко не всем. У некоторых людей особенности обмена веществ таковы, что жир накапливается при любой диете. Порой мы просто не можем противиться чувству голода: мозг требует калорий без оглядки на избыточный вес. Выполнять предписания насчёт физической нагрузки тоже не всегда удаётся, особенно жителям городов.
Поэтому ожирение стало одной из самых изучаемых тем в современной медицине, и усилия многих исследователей направлены на поиск средства, которое помогло бы предотвратить накопление жира. Можно, например, попытаться изменить пищевое поведение через мозг и нейроэндокринную систему. Другой путь помешать накоплению жира — воздействие на кишечную микрофлору, поскольку именно от неё во многом зависит, что из пищи будет всасываться в кровь, а что нет. Наконец, избыток липидов можно просто сжечь, то есть расщепить их в каких-нибудь обменных процессах.
Между тем жир жиру рознь. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция — запасать разнообразные липиды, и выглядят они как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они ютятся где-то между липидной массой и мембраной. Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более тёмный, бурый цвет.
С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. Как известно, в ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создаётся градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасённая в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке. А вот в буром жире энергия от окисляемых продуктов в АТФ почти не запасается. Но и впустую она не тратится, а уходит в тепло.
Все клетки в той или иной степени позволяют какой-то доле получаемой энергии утекать в тепло, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции — создавать тепло из запасённых липидов. Легко догадаться, что бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у теплокровных животных. На самом деле зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием, «спящие» звери не могут, и бурый жир приходится весьма кстати.
Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев, — у них он составляет до 5% от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.
Однако несколько лет назад бурый жир нашли и у взрослых. Оказалось, какая-то его часть остаётся в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева.
И поскольку «топка» бурого жира работает на липидах, сама собой возникла идея: нельзя ли использовать его для избавления от избыточного веса? Но тогда нужен некий «рубильник», который активировал бы бурую жировую ткань, когда это нужно. Чтобы реализовать эту идею, требуется, во-первых, понять молекулярные и клеточные механизмы, которые обеспечивают появление бурого жира в организме, а во-вторых, убедиться, что он действительно помогает от ожирения и сопутствующих проблем с обменом веществ.
Хотя клетки бурого жира находили не только в специальных «депо», но и в толще белого жира, считалось, что у них всё равно существуют свои особые предшественники, которые потом развиваются в бурые адипоциты. Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Эксперименты ставили на мышах, у которых следили за отдельными клетками белого жира: при понижении температуры эти клетки «бурели», а при повышении «белели». Получается, что бурый жир может образовываться непосредственно из жира белого.
Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топливо, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, — ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролировали именно метаболическую активность клеток бурого жира. То есть аппетит и потребление пищи оставались прежними, но зато в бурожировой «топке» сжигалось большее количество калорий.
Мозг может управлять бурым жиром не только с помощью собственно нейронных сигналов, но и с помощью гормонов-нейропептидов, называемых орексинами. Эти нейропептиды синтезируются опять же в гипоталамусе, участвуют в регуляции циклов сна–бодрствования и влияют на энергетический обмен и аппетит. Оказалось, что орексины напрямую действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению в бурые адипоциты. (Возможно, что одним лишь прямым влиянием дело не ограничивается, поскольку орексины включены в сложную систему нескольких нейропептидов, контролирующих метаболизм, и могут действовать на бурый жир через своих «агентов влияния».) Если у мышей гены орексинов отключали, животные набирали вес даже при умеренном питании.
Не стоит, однако, думать, что бурый жир находится под опекой всего лишь пары-тройки нейропептидов и группы нервных клеток. Самое деятельное участие в превращении одной жировой ткани в другую принимает иммунная система. Несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) обнаружили, что макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Обычно о макрофагах говорят как о клетках-«уборщиках», которые ликвидируют последствия «иммунных войн», и их активная роль в метаболизме выяснилась лишь недавно. Под действием особых сигнальных белков макрофаги понуждают жировую ткань к сжиганию своих запасов. А буквально недавно удалось связать иммунные сигналы, управляющие макрофагами, с работой мышц. При физических упражнениях и опять-таки при понижении окружающей температуры из мышц высвобождается особый гормон (называемый метеорин-подобным гормоном), который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги, находящиеся в жировой ткани, а дальше всё разворачивается по вышеописанному сценарию.
Расшифровка механизмов управления бурым жиром обычно сопряжена с поиском молекулярных «волшебных кнопок» — регуляторных белков, с помощью которых можно активировать появление новых бурых клеток или усилить их активность. Так, недавно исследователи из университета Содружества Виргинии (США) опубликовали статью, в которой предлагали на роль включателя бурого жира фермент киназу Tyk2. До сих пор этот фермент изучали как один из перспективных противораковых белков. (Здесь можно вспомнить о том, что ожирение часто развивается вместе с онкологическими заболеваниями.) Таких примеров много, сообщения о белках-активаторах бурого жира появляются регулярно. Естественно, в каждой подобной работе проверяется их влияние на избыточный вес. Пока что всё, что активирует бурый жир, помогает от лишнего веса избавиться. Но помогает ли бурый жир избавиться от метаболических проблем, сопровождающих ожирение?
Исследователи из Онкологического института Даны—Фарбера (США) ответили на этот вопрос утвердительно. Они нашли белок, связывающий тепловое сжигание калорий с воспалительными процессами, которые начинаются в чрезмерно разросшейся жировой ткани. Именно воспаление, как считается, провоцирует устойчивость тканей и органов к инсулину, что есть прямая дорога к диабету второго типа. Оказалось же, что белок TRPV4, содержащийся в белых адипоцитах, мешает сжиганию жира и способствует воспалительным процессам в жировой ткани. Если синтез TRPV4 подавляли, то ни ожирения, ни воспаления у подопытных животных не было, хотя питались они высококалорийной жирной пищей. На самом деле в других работах тоже отмечалась связь между активацией бурого жира и исчезновением признаков диабета, однако нужно было найти именно конкретное молекулярное связующее звено. Им оказался TRPV4. Правда, надо учитывать, что исследования такого рода лишь одним звеном не ограничиваются и обычно молекулярные биологи достают за пойманное звено целую сигнальную цепочку, каждый член которой может стать мишенью для лекарств.
В основном подобные эксперименты ставятся на мышах, так что резонно было бы задать вопрос, насколько полученные результаты можно экстраполировать на человека. Но буквально в июле этого года в журнале Diabetes вышла статья, в которой сотрудники медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне (США) пишут об однозначной связи между количеством бурого жира у человека, уровнем глюкозы в крови и реакцией клеток на инсулин. Чем активней был бурый жир, чем больше его было, тем больше калорий сгорало и тем активней глюкоза всасывалась из крови в клетки тканей. Так что бурый жир действительно мог бы стать хорошим медицинским инструментом в борьбе с ожирением и диабетом, и учёные не зря ищут средство, с помощью которого можно было бы быстро и эффективно активировать бурую жировую ткань.
Большая часть таких поисков нацелена на молекулы-мишени, вовлечённые в управление бурым жиром. Различные подходы отличаются тут по эффективности и вероятности побочных эффектов. Например, сотрудники биотехнологической компании «Genetech» утверждают, что могут активировать бурые адипоциты и нормализовать обмен веществ всего одной инъекцией антител, активирующих клеточные рецепторы к гормону FGF21 (фактору роста фибробластов 21). У мышей с диабетом, получивших инъекцию, уровень глюкозы целый месяц держался в норме, а сами мыши похудели на 10%. Однако антитела эти испытаны пока что только на животных. С другой стороны, исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что предпочтение нужно отдать «их» белку под названием BMP8B, который не просто активирует бурый жир, но делает это очень специфично — то есть подействовав каким-то препаратом на BMP8B, мы почти не рискуем задеть другой молекулярно-клеточный процесс. Стоит также упомянуть недавно открытый гормон ирисин, — он спасает от ожирения и диабета, превращая белый жир в бурый, и при этом способствует нарастанию мышечной ткани. То есть действие этого гормона сходно с походом в тренажёрный зал: минус жир, плюс мышцы.
Среди разных советов, как активировать бурый жир, оригинально выглядит предложение использовать виагру. О том, что этот легендарный препарат ещё и от ожирения помогает, сообщили исследователи из Боннского университета (Германия), опубликовавшие в прошлом году статью в The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology. Виагра, или силденафил, увеличивала количество бурого жира у мышей, а кроме того, подавляла воспалительные процессы в белой жировой ткани.
Ну а может ли человек сам поспособствовать увеличению в организме доли бурого жира, не дожидаясь появления лекарственных препаратов? Такой способ есть, и это — спорт и физкультура. Выше мы уже упоминали про метеорин-подобный гормон, высвобождающийся из мышц при физическом напряжении. Также мышечные нагрузки увеличивают синтез в мышцах транскрипционного фактора PGC-1α, который включает в клетках белого жира гены, превращающие их в бурые адипоциты. (Белковый фактор PGC-1α работает в сигнальной цепочке, связанной с белком TRPV4, с помощью которого удалось «связать» бурый жир с диабетом.)
Если же вы не хотите тратить время на физические упражнения, похудеть вам помогут друзья. В 2011 году исследователи из университета Огайо (США) выяснили, что повышенная социальная активность помогает толстым мышам сбросить вес, а худых защищает от ожирения, даже если кормить их жирной пищей. Общение с другими мышами увеличивало в организме животных долю бурого жира, а связующим молекулярным звеном был довольно известный белок под названием «нейротрофический фактор мозга» (BDNF), уровень которого повышался в нервных клетках во время интенсивной социальной жизни.
Наконец, ещё один способ активации бурого жира, который сам собой напрашивается, это холод. Действительно, если активность бурых жировых клеток увеличивается от холода, то почему бы тем, кто страдает от избыточного веса, не помёрзнуть в терапевтических целях? Оценить эффективность такого способа попытались сотрудники университета Маастрихта (Нидерланды). В течение 10 дней они заставляли добровольцев по шесть часов каждый день сидеть в помещении с температурой воздуха 15°C. Бурый жир у участников эксперимента действительно активировался, они переставали мёрзнуть, а их энергетические расходы возрастали на 30%. Правда, пока всё равно непонятно, достаточно ли такой активации для действительно значимого похудания.
Но если не хватит одного бурого жира, поможет белый, — он, как оказалось, тоже может расщеплять жир с выделением тепла, если вокруг холодает. Исследователи из Гарварда (США) выяснили, что белые адипоциты сами, без вмешательства нервной системы и независимо от бурого жира, могут чувствовать холод и участвовать в терморегуляции.
Справедливости ради нужно сказать, что с бурым жиром связаны некоторые данные, которые могут охладить энтузиазм по его поводу. Например, он, как ни странно, увеличивал в отдельных экспериментах риск атеросклероза, провоцируя увеличение доли «плохих» жиров — липопротеинов низкой плотности — в крови. Впрочем, эти результаты нужно ещё подтвердить в клинических исследованиях.
Не исключено, что разнообразие липидных тканей не ограничивается белым и бурым жиром. Два года назад сотрудники Онкологического института Даны—Фарбера (США) обнаружили, что в организме человека есть ещё и бежевый жир. Его клетки похожи на клетки бурого жира и также сжигают избыток липидов с образованием тепла, но отличаются по некоторым существенным биохимическим и генетическим характеристикам. Возможно, что те адипоциты, которые у человека считаются бурыми, на самом деле бежевые. Впрочем, даже если взрослый бурый жир действительно ненастоящий, исследователям просто нужно переключиться на бежевый, который тоже можно использовать для регуляции метаболизма и предотвращения ожирения.