Кафявата мастна тъкан може да има роля в контрола на теглото, използването на телесното гориво и термогенезата.

Успешно добавихте към сигналите си. Ще получите имейл, когато бъде публикувано ново съдържание.

мазнина

Успешно добавихте към сигналите си. Ще получите имейл, когато бъде публикувано ново съдържание.

Не успяхме да обработим вашата заявка. Моля, опитайте отново по-късно. Ако продължите да имате този проблем, моля, свържете се с [email protected].

Ендокринолозите наскоро получиха възможност да изследват орган, който току-що беше открит, че функционира при хората, който може да помогне за отслабване и контрол на теглото и за поддържане на тялото на топло, според експерти.

Кафявата мазнина е мастна тъкан, която съхранява мазнини и действа като пещ, като в крайна сметка изгаря калории и генерира топлина, когато тялото е студено, а понякога и когато е необходимо отслабване. През последното десетилетие или много, много основни изследвания върху кафявите мазнини се съсредоточиха върху метаболитното му значение и активирането им от студ и инсулин, ползата от енергийните разходи и механизмите за контрол и загуба на тегло. Неговото значение за хората сега е това, което е на фронтовата линия.

Д-р Даниел Л. Смит-младши каза, че въз основа на предишни изследвания върху животни, кафявата мазнина може да бъде важна за метаболизма и контрола на теглото при определени условия.

Според Aaron M. Cypess, MD, PhD, асистент по медицина в Центъра за диабет в Джослин и Медицинското училище в Харвард, кафявата мазнина е „буквално един от най-мощните органи в тялото, генериращ повече калории на грам тъкан от всеки друг. Тъй като консумира както глюкоза, така и мастни киселини, възможно е да използваме кафявите мазнини за лечение на затлъстяване и метаболитна дисфункция, наблюдавани при диабет и хиперлипидемия “, каза той пред Endocrine Today .

Въпреки че през последните няколко години беше разкрито много за ролята на кафявите мазнини при хората, все още има много неизвестни по отношение на физиологията и метаболизма.

„Предишни изследвания върху животински модели предполагат, че кафявата мазнина може да бъде важен фактор за метаболизма и контрола на теглото при определени условия“, каза Д-р Даниел Л. Смит-младши, преподавател в катедрата по хранителни науки в Университета на Алабама в Бирмингам. „До каква степен кафявата мазнина участва в подобни роли при хората, изисква допълнително проучване, но предварителните доклади предполагат връзки на функцията на кафявите мазнини с по-ниско телесно тегло и по-добър контрол на глюкозата (инсулинов отговор).“

Endocrine Today разговаря с няколко експерти в областта, за да се задълбочи в потенциалната функционалност на кафявата мазнина при хората и бъдещето на този орган и неговите последици за загубата на тегло и термогенезата.

Разкриване на функционалността на BAT

Бозайниците притежават приблизително два вида мастни клетки: по-известните бели адипоцити и кафяви адипоцити. Видната функция на белите мастни клетки е съхраняването на енергия, докато основната функция на кафявата мастна тъкан е производството на топлина.


W. Mark Van Marken Lichtenbelt

„За разлика от белия до жълтия външен вид на бялата мастна тъкан, кафявата мастна тъкан (НДНТ) се характеризира със светлорозов до тъмночервен тон, който се дължи на високата васкуларизация и по-гранулирания вид на цитоплазмата. Последното се причинява от малките пълни с мазнини вакуоли и голямото количество митохондрии в клетката ”, каза Д-р ван Маркен Лихтенбелт, д-р, доцент в катедрата по човешка биология в Училището за хранене и токсикология и метаболизъм (NUTRIM), Медицински център на Университета в Маастрихт, Холандия.

Друга важна черта на НДНТ е инервацията от страна на симпатиковата нервна система. Като се има предвид правилният стимул, кафявата мазнина е в състояние да експресира уникалния митохондриален белтък-разединяващ протеин-1 (UCP1), който, когато се активира, има способността да превръща химическата енергия на храната директно в топлина.

„По този начин, ако можем да активираме НДНТ или дори можем да наемем допълнително количество активна кафява мастна тъкан, можем потенциално да увеличим производството на топлина“, каза ван Маркен Лихтенбелт. „Това означава, че енергийните разходи се увеличават, което ще повлияе положително на енергийния ни баланс.“

Последните изследвания показват, че децата и възрастните имат по-функционална кафява мазнина, отколкото експертите са осъзнавали по-рано. Почти всички хора на възраст 30 години и по-млади и около една трета от възрастните хора имат кафява мазнина, според Ян Недергаард, д-р, професор в Wenner-Gren Institute в Стокхолмския университет, Швеция.

„Това е много обнадеждаващо. Но като процент от телесната маса това е около една десета от това, което виждаме при мишка. Така че въпросът е: Кафявата мазнина ще бъде ли полезна не само за да ни топли? Можем ли да го използваме, за да направим повече? ” Каза Кипес.

Изследване, публикувано в Nature, водено от Брус М. Шпигелман, д-р, Стенли Дж. Корсмайер, професор по клетъчна биология и медицина в Института за рак на Дана-Фарбър и Медицинското училище в Харвард, и колеги показаха, че при мишки упражненията водят мускулите да произвеждат новооткрит хормон, иризин, който увеличава растежа на кафявите мазнини заедно с енергията разходи.

Cypess каза, че значимостта на тези открития е двойна: Тя представлява първият идентифициран хормон, който се секретира от мускулите, за да накара кафявата мазнина да расте, като по този начин показва, че кафявата мазнина работи с други тъкани. Второ, тези резултати предполагат, че иризинът може да се използва за увеличаване на кафявите мазнини в тялото и изгаряне на повече калории. Това в крайна сметка може да бъде оптимизирано като лечение на затлъстяването.

Кафявите мазнини също могат да играят важна роля в защитата срещу свързаното с възрастта затлъстяване, показват резултатите от друго проучване, публикувано от Cypess и колеги в The New England Journal of Medicine. Резултатите показват, че количеството на НДНТ при хората е обратно свързано с ИТМ.


Денис Ричард

Друго проучване, публикувано наскоро в The Journal of Clinical Investigation от Денис Ричард, д-р, директор на изследователския център в Института за сърце и бели дробове в Квебек в Канада и колегите му показаха, че кафявата мазнина вероятно е основният орган, отговорен за генерирането на топлина и е метаболитно активна. Те наблюдават, при хора, изложени на студ, значително 1,8-кратно увеличение на общите енергийни разходи (излишни разходи от около 250 kcal за 3 часа студено излагане), дължащи се в значителна част на увеличение на НДНТ, медиирано от трепереща термогенеза.

„Нашите открития подкрепят ролята на НДНТ в нетрепериращата термогенеза при хората“, каза Ричард пред Endocrine Today. „Освен това наблюдавахме значително увеличение на радио-плътността на НДНТ след излагане на студ, което показва, че вътреклетъчните триглицериди са основният източник на енергия за термогенеза, както се наблюдава при гризачите.“

Досега проучванията показват само усвояването на глюкоза и се съмнява дали тъканта действително изгаря храна при хората, пише Nedergaard в придружаващ коментар.

„Това беше показано в статията“, каза той. „Това, което все още ни липсва, е добра мярка за капацитет и решение как да го поддържаме активен.“

Ефекти върху тялото


Ян Недергаард

Кафявата мазнина взаимодейства с няколко класически ендокринологични области, пряко или непряко, според Nedergaard.

„Разбрахме през последните 5 години, че хората притежават орган, който не сме разпознавали по-рано, и функцията на това може значително да повлияе на интерпретацията на други изследвания, по-специално в ендокринологията“, каза той пред Endocrine Today. „Метаболитните ефекти на норадреналина и хормоните на щитовидната жлеза са очевидните кандидати, но също така глюкокортикоидите и половите хормони могат да повлияят на кафявите мазнини и по този начин на метаболизма.“

Много от добрите ефекти на кафявата мазнина произтичат от нейната специализирана функция в термогенезата. Това включва способността му да насърчава използването на липиди и усвояването на глюкоза, според Смит.

Доказано е, че кафявите мазнини поддържат човешкото тяло по топъл начин по комфортен начин, увеличават енергийните разходи, помагат на тялото да изгори излишните калории, когато се консумират твърде много и поемат глюкоза (противодействаща на диабета) и мазнините от кръвта, които заедно противодействат на метаболизма синдром.

Ричард каза, че наличието на активен ефектор, произвеждащ топлина като BAT, може да представлява полезно средство за разсейване на енергията и след това предотвратяване на отлагането на излишни мазнини.

„Важно е, че въпреки че излагането на студ може да„ събуди НДНТ “, то не трябва да се разглежда като начин за отслабване“, каза той.

Като цяло отрицателните ефекти, свързани с кафявите мазнини, все още са неизвестни.


Aaron M. Cypess

„Със сигурност може да се мисли, че неконтролираната активност на кафявите мазнини може да причини опасно високи телесни температури, но това все още не е забелязано“, каза Cypess.

Освен това активирането на кафявите мазнини е резултат от симпатиковата нервна стимулация, което е свързано с повишаване на сърдечната честота и кръвното налягане. Тези сърдечно-съдови странични ефекти обаче могат да се появят независимо от кафявите мазнини, каза Смит.

Ван Маркен Лихтенбелт каза, че проучванията при животни показват, че някои тумори могат да повишат активността на НДНТ, а ретроспективните проучвания при тези пациенти показват повишена честота на НДНТ.

„Има индикации, че може да е замесена кафява мастна тъкан и в тези случаи допълнителната консумация на енергия вероятно не е добра“, каза той.

Потенциални лечения; път напред

„Остава да се извършат внимателно проектирани, проспективни проучвания, оценяващи функцията на кафявите мазнини и особената чувствителност към болести“, каза Смит. „Дали кафявите мазнини могат да бъдат насочени като фармацевтична терапия за отслабване или заболявания, свързани с метаболизма, също изискват допълнителни изследвания.“

За да се придвижи полето напред, са необходими повече изследвания, включително тези, които се фокусират върху това как да се оценят механизмите на кафявата мазнина за това как работи UCP1; регулиране на растежа и регресията; как да го поддържате активен; неговият капацитет при хората; активиране на кафявите мазнини чрез студ, а също и по фармакологични средства; набиране на кафяви мазнини; неговата роля в метаболитния синдром и неговите ефекти върху възрастните хора.

Просто казано, „имаме нужда от повече знания за биологията на НДНТ“, каза ван Маркен Лихтенбелт. Ендокринолозите също трябва да са наясно, че основната причина за затлъстяването е твърде големият прием на храна. Въпреки че НДНТ може да помогне, няма да осигури полза, ако се компенсира с консумация на повече.

Допълнителен дългосрочен въпрос без отговор е потенциалното лечение, което може да се използва за насочване на кафявите мазнини, чрез контрол на температурата в околната среда, някои хранителни компоненти или фармацевтични продукти, които увеличават енергийните разходи.

"В момента прекарването на времето на студено със сигурност работи", каза Cypess. „Не е толкова удобно като дългосрочен подход и не е ясно колко ефективно би било това с времето.“

Ричард каза, че въпреки че проучванията, доказващи присъствието на НДНТ при хората и неговата метаболитна активност, са подмладили интереса към изследването на НДНТ в енергийния баланс и затлъстяването, са необходими повече изследвания, за да се проучат условията, за които това може да се приложи, като диети, среда и лекарства.

„Нашата група и други също участват в дешифрирането на мозъчните пътища, участващи в контрола на термогенезата на НДНТ“, каза той. „Активността на НДНТ се контролира физиологично от симпатиковата нервна система, чиято активност се управлява от много мозъчни сайтове, включително места, участващи в регулирането на енергийния баланс.“

Също така се провеждат проучвания, за да се определи как да се накара тъканта да расте, особено по фармакологични средства, така че да може да изгаря калории по клинично значим и безопасен начин. Освен това текущите изследвания са насочени към изследване на молекулярната биология за това как да се трансформира бялата мастна тъкан в кафява.

„В момента можем да кажем, че има голям потенциал да се използва и кафява мазнина като терапевтично средство, но ще са необходими повече добри експерименти, за да се разбере колко полезно ще бъде при лечението на затлъстяването и диабета“, каза Cypess.

Подобреното разбиране на регулирането и набирането на НДНТ в крайна сметка може да доведе до разработване на лечения за затлъстяване и свързани с тях разстройства като диабет тип 2, казват експертите.

„Осъзнаването, че притежаваме„ нов “орган, трябва да ни позволи да преосмислим по-ранните идеи за метаболизма и колкото повече знаем за този орган, толкова по-голям е шансът да бъдем подпомогнати от неговата дейност“, каза Недергаард. - от Тара Грасия

За повече информация:
  • Boström P. Природа. 2012; 481: 463-468.
  • Cannon B. J Clin Invest. 2012; 122: 486-489.
  • Cypess AM. N Engl J Med. 2009; 360: 1509-1517.
  • Orava J. Cell Metab. 2011; 14: 272-279.
  • Ouellet V. J Clin Invest. 2012; 122: 545-552.
  • Сайто М. Диабет. 2009; 58: 1526-1531.
  • ван Маркен Лихтенбелт WD. N Engl J Med. 2009; 360: 1500-1508.
  • Vijgen G. PLoS One. 2011; 6: e17247.
  • Виртанен К.А. N Engl J Med. 2009; 360: 1518-1525.
  • Zingaretti MC. FASEB J. 2009; 23: 3113-3120.

Разкриване: Д-р Cypess се е консултирал с Bristol-Myers Squibb и Pharmalucence Inc. Д-р Nedergaard е консултант на няколко компании, разследващи възможността за използване на кафява мазнина при хората за подобряване на здравето. Д-р Шпигелман е основател и акционер в Ember Therapeutics, която е лицензирала иризин от института за рака Dana-Farber. Д-р. Ричард, Смит и ван Маркен Лихтенбелт не отчитат финансови разкрития.


Като се вземат предвид данните за термогенезата, предизвикана от диетата, вярвате ли, че кафявите мазнини ще бъдат клинично полезни?

Нашите данни са свързани с ефекта от упражненията и активирането на мазнините и индуцираната от диетата термогенеза.


Брус М. Шпигелман

Знаем, че човешките същества имат кафява мазнина и въпросът е какво може да я активира как, колко може да активира и има ли странични ефекти, сред много други неизвестни отговори на въпроси относно кафявата мазнина. В момента с наличната информация просто не знаем отговора на тези въпроси. Знаем, че може да се активира при гризачи и съм оптимист, че данните ще излязат така, както се получават. Със сигурност това е нова идея с нови данни, но докъде ще стигне, предстои да разберем.

Мисля, че кафявата мазнина ще има клинична полза, въпреки че това се основава на данни за гризачи. До този момент пътищата изглеждат здрави и е разумно, защото повечето хора имат значителни депа с кафява мазнина. Има някои нововъзникващи корелативни данни, които корелират с количеството на затлъстяването и диабета; доказателството за принципност обаче не е направено. В този момент мисълта ми е, че изглежда много обещаващо.

Брус М. Шпигелман, д-р, е професор по клетъчна биология и медицина Стенли Дж. Корсмайер в Института за рак на Дана-Фарбер, Медицинско училище в Харвард.

Разкриване: Д-р Шпигелман е основател и акционер в Ember Therapeutics, която е лицензирала иризин от института за рака Dana-Farber.

Диетата-индуцирана термогенеза е спорен въпрос и се обсъжда от известно време.


Клифорд Росен

Получените кафяви мазнини съществуват предимно като адаптивен механизъм за ниски температури (т.е. генериране на топлина за поддържане на телесната температура, особено при новородени и някои зимуващи животни). Има доказателства, че топлината се генерира по време на консумация на храна, но нейният произход не е ясен и дали това е от кафяво подобни адипоцити е несигурно. Освен това възниква въпросът дали някои диети могат да стимулират кафявоподобни адипоцити чрез активиране на симпатиковата нервна система в специфични мастни депа. Доказателствата не са убедителни, но с по-голямо усъвършенстване в нашите образни и функционални проучвания, те могат да бъдат адресируеми. Междувременно общият прием на храна е решаващ фактор за увеличаване на теглото поради разширяването на съхранението на бели мазнини и упражненията остават чудесен начин за отслабване, въпреки че всички механизми за този спад не са сигурни.

Все още не е ясно какво се случва с предварително формираните НДНТ в междулопаточния регион с остаряването, въпреки че изглежда, че не е толкова „кафяв“ с възрастта. Знаем, че кафявоподобните адипоцити могат да съществуват в депата с бяла мазнина през различни възрасти и могат да бъдат стимулирани от симпатиковата нервна система. Въпреки това, възможно е, ако имате агент, който е бета-адренергичен агонист, който може да се обърне към кафяви адипоцити, това може да има клинична полза. Не е ясно дали хронично можете да включите НДНТ в междулопаточния регион. Може да се направи с излагане на студ много преходно, но в дългосрочен план не е определено.

Клифърд Росен, д-р, е старши учен в Изследователския институт на Медицински център Мейн.

Разкриване: Д-р Росен не съобщава за съответните финансови разкрития.