Бурый жир: Об активации бурого жира | Медицинский центр Doctor.ru

Об активации бурого жира | Медицинский центр Doctor.ru

Бурый жир, находящийся в организме каждого человека, 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 накапливания энергии сжигает ее в больших количествах, выделяя тепло.

Бурый жир улучшает обмен веществ, защищая от ожирения и диабета, улучшает чувствительность к инсулину.

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.

В настоящее время появился новый медикаментозный метод накопления и активации бурого жира у взрослых людей. В медицинском центре «DOCTOR.RU» такая процедура проводится!

Мы всегда следим за новинками в сфере современной медицины и косметологии, внимательно изучаем составы, безопасность и только тогда предлагаем их Вашему вниманию. Наша позиция, как медицинского центра заключается в том, чтобы Вы могли получать множество передовых и уникальных методик на высочайшем уровне профессионализма.

Суть нового препарата заключается в том, что он после введения в определенную область отложения жира медленно и физиологически переводит клетки белого жира в бурый. То есть, увеличивается количество митохондрий в клетке жира и она работает на его сжигание из окружающих клеток белого жира. Образно мы создаем «печки-топки», в которых на постоянной основе при соблюдении нижеперечисленных правил будет плавиться жир.

Эффективность работы бурой жировой ткани у человека

Бурый жир составляет не более 1-2% от массы тела. В активированном состоянии бурый жир может тратить до 300 Вт (по результатам некоторых исследований эта цифра доходит до 400 Вт) на килограмм веса взрослого человека. Это 21 кВт на 70-килограммового человека.

Для сравнения: человек среднего веса в покое сжигает около 1 кВт энергии. Улавливаете суть? Активировав бурый жир, Вы можете лежать на диване и сжигать в двадцать раз больше энергии, чем раньше.

Бурая жировая ткань: протокол активации

Как и для остальных аспектов здоровья, для бурого жира работают четыре правила: световое, температурное, нагрузочное (стрессовое) и пищевое. Давайте разберемся, каким образом мы можем активировать бурый жир.

Итак, вначале мы разберем эти правила, а затем обсудим, чего не следует делать, чтобы не уменьшать активность бурой жировой ткани.

Температурное правило

Самый главный триггер активации бурой жировой ткани – это снижение температуры окружающей среды. Суть состоит в том, что нет необходимости хранить жир, когда Вам нужно свободное тепло, чтобы выжить.

Как показали недавние исследования, для этих целей достаточно на несколько градусов снизить обычную температуру в помещении. В исследовании было установлено, что со снижением температуры окружающей среды количество сжигающих калории клеток бурой жировой ткани увеличивается. У людей с более высоким содержанием бурого жира его активация холодом улучшает показатели энергетического метаболизма.

Так, в исследовании на 5 добровольцах, в спальных комнатах которых была установлена температура на уровне 19○С, было продемонстрировано увеличение бурой жировой ткани и ее сжигающей калории активности на 30-40%. В то же время увеличение комнатной температуры до 26○С вело к снижению содержания и активности бурого жира. Вообще 19○ С – это достаточно комфортная температура. Вы можете компенсировать ее более теплым одеялом (дышать будете все равно более прохладным воздухом).

Итак, подытожим, какие правила нужно соблюдать!

1. Спим в хорошо проветриваемом помещении при температуре 19-20^○С.

В другом японском исследовании, в котором приняли участие 12 человек, молодых людей с низким количеством бурого жира просили на протяжении 6 недель проводить по 2 часа в день в комнате с температурой около 17^○C. В начале этого 6-недельного исследования молодые люди при 17^○С сжигали в среднем около 108 ккал дополнительно (в сравнении с количеством килокалорий, сжигаемых при нормальной окружающей температуре), а в конце исследования дополнительно сжигалось уже около 289 ккал. Обратите внимание, что это всего 2 часа в день! Доктор Matthias Bluher в своих экспериментах помещал людей ежедневно на 10 минут на холод (40

○C), в результате чего через 4 недели они теряли в среднем по 3-4 килограмма.

2. Уменьшаем температуру в помещениях до 20^○C.

Принцип охлаждения работает абсолютно у всех. Классическая школа закаливания предлагает множество вариантов закаливания. В качестве закаливающих процедур широко используется пребывание и занятие спортом на свежем воздухе, а также водные процедуры (обтирание, обливание, купание, контрастный душ). Одним из самых распространённых видов закаливания является хождение босиком. Холодная вода отнимает тепло тела в 32 раза быстрее, чем холодный воздух. Плавание или ходьба в прохладной воде значительно увеличивает потери тепла, более чем на 50%.

При длительных перерывах в закаливании его эффект снижается или теряется совсем. Также Вы можете следить за тем, чтобы не надевать избыток одежды на улице и дома, принимать дома «воздушные ванны», которые более безопасны, чем обливание.

Пребывание ночью в прохладном помещении (при 19○C) не только увеличит количество бурого жира, но и нормализует сон, что, в свою очередь, также поможет справиться с проблемой лишнего веса.

Начинать закаливание (любое из предложенных видов) нужно только после консультации у врача, так как закаливание – это тренировка, а не лечение, и людям с заболеваниями и слабым иммунитетом подобные процедуры могут быть противопоказаны!

Закаливание следует рассматривать как попытку приблизить образ жизни человека к естественному, не дать угаснуть врождённым адаптационным способностям организма. Безусловно, снижение комнатной температуры не станет панацеей от лишнего веса, но может быть важным дополнительным шагом наряду с физической активностью и правильным питанием.

Исследования показали, что холод может быть даже эффективнее физических нагрузок! Австралийские ученые обнаружили, что дрожание от холода подобно более длительной по времени физической нагрузке и стимулирует превращение запасающего энергию белого жира в энергосжигающий бурый жир. Клетки бурого жира могут стать новой терапевтической мишенью для борьбы с ожирением, жировым перерождением печени и сахарным диабетом.

Главное – принцип безопасности!

Холодовая адаптация опосредована рецепторами на поверхности кожи, а не глубокими холодовыми рецепторами ядра. Это холодовой сенсорный афферентный цикл. Переохлаждение ядра тела очень опасно!

Нагрузочное (стрессовое правило)

Физическая нагрузка тренирует наши мышцы, делает их сильнее, одновременно сжигая калории. Собственно говоря, это касается не только мышц, а вообще любой ткани: интенсивная работа требует энергии, добываемой при расщеплении жиров. На молекулярном уровне это сопровождается активацией ряда регуляторных белков – транскрипционных факторов, которые, в свою очередь, «будят» гены, отвечающие за перестройку метаболизма в клетках и тканях.

Давно известно, что при физической нагрузке затраты энергии возрастают непропорционально сильно: энергии тратится больше, чем требуется для выполнения упражнений или работы.
Физическая активность активирует бурую жировую ткань. Этому способствуют иризин и фактор транскрипции PGC1-α.

Недавние исследования показали, что физические упражнения влекут за собой выделение неизвестного ранее гормона иризина, который заставляет белый жир становиться бурым и препятствует ожирению. Гормон служит передатчиком информации между различными тканями организма (поэтому его и назвали в честь древнегреческой богини Ириды или Ирис – вестницы Олимпа).

В одной из недавних работ было продемонстрировано, что иризин циркулирует в плазме крови всех исследованных людей, а его концентрация у молодых женщин-атлеток в несколько раз выше, чем у женщин среднего возраста, страдающих ожирением.

Известно также, что при нагрузке в скелетных мышцах повышается содержание белка – фактора транскрипции PGC1-α. В то же время известно, что когда при физической нагрузке в мышцах возрастает количество белка PGC1, это благоприятно воздействует не только на сами мышцы, но и на весь организм. У трансгенных мышей с повышенным уровнем PGC1 под старость не развивается ожирение и диабет и живут они дольше обычных. Сначала было установлено, что после 3 недель бегания в колесе или плавания у тех же трансгенных мышей (с повышенным уровнем PGC1) резко (в 25–65 раз) возрастает количество термогенина в подкожном белом жире, и там увеличивается число клеток бурого жира.

Световое правило

Исследователи из Лейденского университета нашли совсем простой способ держать бурый жир в тонусе. Оказывается, нужно просто по вечерам поменьше сидеть при искусственном свете.
Известно, что стимуляция бурого жира происходит при участии β3 адренергического рецептора. При его активации клетки сжигают больше липидов и выделяют больше тепла. Патрик

Ренсен и его коллеги обнаружили, что если мышей держать при искусственном освещении 16 часов, а то и все 24 часа в сутки, то у них снижается активность рецептора, соответственно, бурые жировые клетки начинают хуже работать, и липидные молекулы отправляются в запасающий белый жир. С мышами, у которых световой день длился стандартно 12 часов, ничего такого не происходило (заметим, что мыши – животные сумеречные, то есть светлое время суток для них – как для нас ночь).

В результате у мышей, которых долго держали на свету, накапливалось на 25-50% больше жира, хотя у животных из всех групп прием пищи и физическая активность были одинаковые.

Разумеется, тут дело не в самом по себе искусственном свете, а в суточном ритме, который портится из-за освещённости в неурочное время: биологические часы говорят о том, что уже давно должна быть ночь, а глаза продолжают видеть свет. Конечно, мы всё равно заснём, пусть и при искусственном освещении, но на биологических часах это всё равно отразится. Известно, что даже если ложиться спать в правильное время, то всё равно яркое освещение, которое сопровождает нас до последнего, само по себе может причинить вред.

Ну а то, что сбитый циркадный ритм связан с ожирением, давно уже подтверждено как практическими экспериментами, так и клиническими исследованиями. По некоторым данным, слишком долгий световой день провоцирует ожирение даже сильнее, чем неправильное питание. И, по-видимому, эффект здесь не в последнюю очередь обусловлен неправильной работой бурого жира. Его взаимодействие с биологическими часами в мозге осуществляется через симпатическую нервную систему: если бурую жировую ткань отключали от симпатических нервных путей, то эффект был такой же, как и при расстройстве суточного ритма – бурые клетки переставали сжигать жиры.

Есть ли такая же взаимосвязь между активностью бурого жира и суточным ритмом у человека, покажут дальнейшие исследования. Похожие результаты были получены специалистами из университета Вандербильта, которые обнаружили, что чувствительность к инсулину у клеток зависит от времени суток, и при нарушенном световом суточном ритме клетки начинают жить на одной только глюкозе, откладывая жиры про запас. Результат – избыточный вес! Эти эксперименты тоже ставили на животных. С другой стороны, повторим, медицинская статистика говорит о том, что и у людей нарушенный суточный ритм часто сопровождается разными нехорошими физиологическими эффектами, в том числе и в обмене веществ. В общем, тем, кто хочет похудеть, можно порекомендовать не только правильно питаться, но и вовремя ложиться спать или хотя бы не злоупотреблять перед сном всевозможными гаджетами.

Таким образом, все то, что увеличивает уровень мелатонина, увеличивает и количество бурого жира, помогая худеть. То есть, чтобы похудеть после 40-60 лет, первым делом надо нормализовать сон. Это поможет и бурый жир нарастить, и устранить те проблемы со здоровьем, к которым приводит нехватка сна.

Пищевое правило

Постоянные подъемы инсулина или повышенный уровень инсулина подавляет работу бурой жировой ткани. «Мерзлявость» – это одно из проявлений инсулинорезистентности. Поэтому соблюдение простых правил (отсутствие перекусов, выдерживание пауз между приемами пищи, снижение углеводов) помогут Вам восстановить активность бурой жировой ткани. Одно из правил интервального голодания – 12-часовой перерыв между приемами пищи – окажется очень эффективным для стимуляции и увеличения клеток бурого жира. Надо заметить,что в этот перерыв нельзя употреблять ничего, кроме чистой воды: то есть, ни таблеток, ни БАДов, ни фруктов, ни любых других напитков, кроме чистой воды. Соблюдать такой перерыв очень легко в ночное время. Смысл таков: если Вы покушали в 22:00, то завтракаете только в 10:00.

У кого снижен уровень бурого жира?

К сожалению, пока измерить уровень бурой жировой ткани сложно. Раньше для определения наличия клеток бурого жира исследователи брали участки жировой ткани на биопсию. Но благодаря успехам визуализирующих диагностических методик стало возможно идентифицировать бурый жир и без травматизации тела человека. Для определения бурой жировой ткани на сегодняшний день применяют методику ПЭТ-КТ (позитронно-эмиссионная томография с компьютерной томографией). Сразу отметим, что делать этого не нужно. Такие исследования делаются добровольцам и только в рамках научных исследований!

Группа риска:

1. Возрастные люди. С возрастом количество бурой жировой ткани уменьшается. Поэтому у взрослых бурый жир составляет лишь небольшую часть от общей массы жира.

2. Люди с избыточным весом. Неясно, причина это или следствие. Ученые это пока так и не определили. Непонятно, то ли худые люди более стройные из-за того, что у них больше бурой (активной) составляющей, то ли полные не так сильно «мёрзнут» из-за наличия дополнительной прослойки белого жира.

3. Люди с нарушенной чувствительностью к инсулину и расстройствами регуляции глюкозы. У людей с нормальным уровнем сахара коричневого жира больше, чем у тех, у кого он повышен.

4. Мужчины. Так как у женщин бурого жира больше, чем у мужчин.

5. Люди, принимающие бета-блокаторы. Они имеют меньше бурого жира, чем те, кто на этих лекарствах не сидит. Бета-блокаторы используются для лечения артериальной гипертензии.

6. Люди с заболеваниями щитовидной железы. Уменьшается активность бурого жира при проблемах со щитовидкой.

Мысли на перспективу

Холодные среды вызывают давно закопанную эпигенетическую программу у всех млекопитающих, которая позволяет преобразовывать белую жировую ткань (WAT) в бурую (BAT), чтобы жечь калории как свободное тепло, одновременно не генерируя АТФ, и не увеличивая ROS (реактивные виды кислорода). Это позволяет нам более медленно стареть, в то же время увеличивая метаболизм и способность работать на меньших калориях, при этом сжигая жир, чтобы вырабатывать тепло для согрева.

Мы снижаем наши жировые запасы в организме, улучшая композицию тела! Низкие температуры также повышают мРНК IGF-1, чрезвычайно увеличивая выброс гормона роста. Это увеличивает эффективность аутофагии и быстро улучшает мышечную и сердечную функцию. Холод делает всё это без упражнений!

Холод также увеличивает GnRH (гонадотропин-рилизинг-гормон) и способствует улучшению репродуктивной активности. Это важно в холоде, так как у большинства млекопитающих беременность протекает в течение зимних месяцев. Вот где для млекопитающих возникает связь с HCG. Лептин контролирует все яйцеклетки и плацентарную функцию у всех млекопитающих. Чем ниже уровни лептина, тем более «живой и здоровой» будет беременность. Врачи знают о крепкой связи лептина, инсулина с синдромом поликистозных яичников!
Холодные условия могут также улучшить плодовитость, потому что холод снижает количество лептина, в то время как его рецептор становится сверхчувствительным.

И самое главное: активизировать и увеличить количество бурого жира в определенных местах вам поможет введение новейшего нанопептидного препарата производства США в места локальных жировых отложений.

В медицинском центре «DOCTOR.RU» разработана и активно применяется определенная методика, которая применяется однократно и способствует созданию «депо» бурого жира в интересующих вас местах навсегда. То есть, создаем «печки-топки» для белого жира и условия для устранения проблемы навсегда. Ранее таких возможностей не было, так как любые методики снижения веса и избавления от подкожно-жировой клетчатки носили временный характер.

Даже липосакция, кавитация или мезотерапевтическое уничтожение жировых клеток не гарантирует результат навсегда. Это связано с тем, что оставшиеся жировые клетки могут увеличиваться до бесконечности.

Для понимания: количество жировых клеток одинаковое у самого худого и самого полного человека в мире, но различие заключается только в откладывающемся жире. А откладываться он может практически неограниченно. Жировая клетка может увеличиваться до огромных размеров, пределы этого увеличения практически отсутствуют. При наличии клеток бурого жира в жировой ткани любое охлаждение будет приводить к активации термогенеза, а, следовательно, к сжиганию белого жира. Все это будет работать даже в том случае, если Вы не будете соблюдать вышеперечисленных правил, так как холодный ветер или холодная погода в наших условиях всегда будут присутствовать в вашей жизни, хотя бы периодически.

Ждем вас на процедуру в медицинский центр «DOCTOR.RU»! Количество препарата определяется индивидуально. Это связано с масштабами коррекции. Процедура проводится не чаще 1 раза в год, так как полный эффект развивается только в течение 10-12 месяцев.

 

Источник: http://nk-doctor.ru/article/buryj-zhir/

Жир белый, бурый, бежевый

Кирилл Стасевич
«Наука и жизнь» №11, 2014

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.

Бурый жир у взрослых людей локализован в области шеи

Ученые наконец-то смогли найти у взрослых неуловимый бурый жир – «хороший вариант» жировой ткани, клетки которой вместо того, чтобы запасать энергию, в больших количествах сжигают питательные вещества. Мышей и крыс активированный бурый жир способен защитить и от ожирения, и от диабета. Из людей же в этом плане меньше всего повезло пожилым, полным и гипертоникам.

Казалось бы, все анатомические открытия были сделаны в далеком прошлом, когда препарирование трупов было скорее искусством, а не рутинной подготовкой к очередным занятиям со студентами. Но современные физиологи с помощью рентгеновской, магниторезонансной и позитронно-эмиссионной томографии доказывают обратное: за последние 20 лет им удалось изучить особенности наших сосудов, костей и даже распределения жировой ткани в организме.

Последняя и стала предметом пристального внимания Рональда Кана из Центра по изучению диабета имени Джослина: детально рассмотрев несколько тысяч снимков, сделанных за последние три года, ученые смогли с уверенностью сказать:

«хороший» бурый жир у взрослых есть, располагается преимущественно в области шеи и лопаток и ведет себя достаточно активно.

Это мощнейший толчок к развитию многочисленных проектов, посвященных роли бурой жировой ткани в профилактике ожирения и следующего за ним метаболического синдрома. Бесперспективными эти исследования не назовешь: 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.

Особенно ярко это заметно у младенцев с еще слаборазвитыми мышцами, отвечающими за терморегуляцию у взрослого человека. В первый год жизни именно бурый жир отвечает за согрев тела. Постепенно эта функция переходит к мышцам, а имеющая с ними много общего «хорошая» жировая ткань сходит на «нет», оставаясь в виде небольших, непостоянных островков, наличие которых было скорее исключением, нежели правилом.

Кан и соавторы публикации в New England Journal of Medicine впервые провели исследование бурого жира такого масштаба, в котором приняли участие 1972 человека. Препарировать своих подопечных они не стали, ограничившись анализом снимков отдельных участков и всего тела.

Существенные отложения бурого жира удалось обнаружить у 3% мужчин и 7,5% женщин. У слабого пола он не только чаще встречался, но и вел себя активнее.

Среди общих отличий — конституция тела «счастливых обладателей бурого жира». Как и следовало предполагать, у худых его оказалось в шесть раз больше, чем у тучных. Среди других факторов, связанных с низким содержанием бурого жира, — высокий уровень глюкозы, пожилой возраст (старше 64 лет) и прием бета-адреноблокаторов, традиционно используемых в лечении артериальной гипертензии.

close

100%

Возможно, Кану удалось найти бы и больше особенностей, если бы не ретроспективный характер исследования: ученые анализировали снимки, сделанные по разным показаниям для диагностики различных заболеваний. Масштабность выборки, впрочем, не позволяет назвать эти данные однобокими — даже несмотря на то, что большая часть подопытных проходили обследование по причине какого-то заболевания.

Да и вторая публикация из Медицинского центра университета Маастрихта, основывающаяся на анализе денных о 24 здоровых добровольцах, частично подтверждает выводы Кана, но расходится с ней в числах — активность бурой жировой ткани при небольшом охлаждении удалось обнаружить у 23 из 24 человек. 96% — это куда больше упомянутых 3% и 7,5%. Возможно, это связано с возрастом и критериями отбора участников и «значимости» встречающихся островков ткани.

Что же касается причинно-следственной связи между обозначенными особенностями и количеством бурого жира, то здесь над мифами еще предстоит поработать: точно сказать, что первично, а что вторично, пока нельзя.

С одной стороны, конституция тела и диета могут сказываться на отложениях бурого жира, с другой — большое количество последнего может и быть причиной стройной фигуры и нормального уровня глюкозы в крови. Возможен и третий вариант: как конституция, так и количество бурого жира зависят от неизвестного третьего фактора.

Логика и медицинское образование склоняют ученых ко второму варианту, тем более что ранее той же исследовательской командой было показано, как бурые клетки, встроенные между мышечными волокнами, защищают от ожирения и вытекающих расстройств обмена веществ.

Направление дальнейших исследований вполне понятно, да и социально обоснованно: если ученым удастся найти способ избирательно стимулировать развитие бурой ткани, то от тучных клиентов попросту не будет отбоя: все лишние калории будут мгновенно превращаться в тепло. На грызунах подобный эффект уже удалось воспроизвести даже без вовлечения генной терапии.

Бурая жировая ткань у человека.

Бурая жировая ткань у человека.  Часть 1: бурый жир у детей и у взрослых. Около 65 миллионов лет назад в районе полуострова Юкатан упал огромный метеорит. Его падение подняло в воздух множество пыли, которая не оседала годами (“ядерная зима”). Это привело к вымиранию динозавров и быстрой эволюции наших предков млекопитающих. Одним из механизмов, который позволил нашим предкам доминировать был развитый термогенез (теплообразование) – способность тела поддерживать постоянную температуру. Одним из механизмов термогенеза является работа бурой жировой ткани.

Бурая жировая ткань у человека.

Это начало. Вот продолжение: Бурая жировая ткань: протокол активации.

 Да, термогенез бывает разный. Выделяют два способа теплообразования: 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 заболевании организм сам повышает температуру, чтобы эффективнее бороться с болезнью. При развитии лихорадки система терморегуляции организма не расстраивается. Она динамично перестраивается, активируется и работает на более высоком функциональном уровне.

Что такое бурая жировая ткань?

В человеческом организме существует два типа жировой ткани: белый жир (white adipose tissue; WAT). Это его все ненавидят и отчаянно с ним борютсяи бурый жир (brown adipose tissue; BAT). О нем известно намного меньше. 

Несомненно, в организме нет ничего лишнего, и деление на «полезную» и «неполезную» в данном случае весьма условно. И всё же жировая ткань делится на два вида: белую и бурую. Первая составляющая лишь запасает и хранит неизрасходованные организмом жиры. Вторая (которая кажется бурой из-за наполняющих её митохондрий) активно сжигает накопившийся жир в случае необходимости.

Анатомия белого и бурого жира.

У кого есть бурый жир?

Раньше всего бурую жировую ткань нашли у животных. Среди животных бурая жировая ткань лучше всего развита у тех, которые зимой впадают в спячку. Во время спячки обмен веществ замедляется, из-за чего поддерживать температуру тела сокращениями скелетных мышц невозможно. Поэтому у животных, впадающих в зимнюю спячку, хорошо развита бурая жировая ткань, которая и поддерживает температуру тела животного. Также бурая жировая ткань важна и при пробуждении животных от спячки: с помощью генерируемого ею тепла повышается температура тела, особенно тех его участков, где расположена бурая жировая ткань, из-за чего животное может выйти из спячки.

Бурая жировая ткань у человека. Часть 1: бурый жир у детей и у взрослых.

Раньше считалось, что бурая составляющая есть только у детей. Она позволяет им адаптироваться к новому миру после выхода из утробы матери. У человека бурая жировая ткань хорошо развита только у новорожденных (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 недоношенных новорождённых. Из-за бурой жировой ткани младенцы менее восприимчивы к холоду, чем взрослые (родителям полезно прочитать эту фразу дважды).

Бурый жир – это специальный инструмент новорожденных у живородящих млекопитающих, подаренный им эволюцией. Дело в том, что только что появившиеся на свет детеныши млекопитающих не умеют дрожать от холода, как это обычно происходит со взрослыми. Этот механизм у них еще не созрел.

Казалось бы, ерунда, но ситуация чревата для них смертью. Даже незначительное охлаждение таких жизненно-важных органов, как сердце и легкие, для малышей крайне опасно. Поэтому, пока они растут, их согревает уникальный процесс. По-английски он называется non-shivering thermogenesis, то есть продукция тепла без дрожи.

Примерно 2%-4% от общей массы новорожденного составляет тот самый бурый жир, расположенный преимущественно между лопатками и ключицами, то есть как раз вокруг главных органов, а также вокруг сонных артерий и яремных вен.

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 есть! (для запуска липолиза нужна энергия).

Увы, у взрослых этот механизм ослабевает. Уже через 2 недели после рождения дрожь, как реакция на холод (shivering), начинает замещать работу бурого жира(non-shivering thermogenesis), особенно если детей сильно кутают и держат в жаре.

Бурая жировая ткань есть и у взрослого человека.

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 выдали 24 молодым людям определённую дозу радиоактивной глюкозы, – рассказывает физиолог Ваутер ван Маркен Лихтенбелт . – Это было сделано для того, чтобы потом иметь возможность обнаружить активную бурую жировую ткань с помощью специальной аппаратуры». Затем участников исследования привели в комнату, температура в которой не превышала 16 °С. PET- и CT-сканирование показало, что под кожей шеи, груди и живота 23 человек присутствует «полезная» жировая ткань, которая работала, согревая людей в холодном помещении.

«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.

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. Улавливаете суть? 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.

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 в митохондриях увеличилось количество термогенина. (Оказалось также, что мутация, вызывающая ожирение, сопровождается снижением уровня термогенина  у мышей.).

Улучшает обмен веществ, защищая от ожирения и диабета, улучшает чувствительность к инсулину.

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.

Источники:

http://vvk.pp.ru/2013/01/08/cold-thermogenesis-6-the-ancient-pathway/

http://medicalplanet.su/Patfiz/150.html

http://kibriyo.doctornet.ru/article/myshcy-vydelyayut-gormon-prevrashhayushhij-belyj-zhir-v-buryj

http://slipups.ru/?p=80

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%F3%F0%E0%FF_%E6%E8%F0%EE%E2%E0%FF_%F2%EA%E0%ED%FC

http://www.membrana.ru/particle/12520

откуда он в нас берется и зачем нужен – блог FITBAR.RU

Помимо известного всем нам белого жира, который отвечает за накопление энергии, человеческое тело содержит в себе ещё и жир бурого цвета . Бурый жир заложен в нас как неотъемлемая часть организма при рождении. Какие функции он выполняет, и почему играет важную роль в жизни человека? Рассказываем всё, что знаем о буром жире в этой статье. 

Бурый жир: почему он есть и сколько его в нас

У детей первого месяца жизни, бурая жировая ткань составляет ок. 5% от массы тела, и находится в районе почек, шеи, плеч и верхней части спины. В первые 2 недели, она служит младенцам средством адаптации к окружающему миру, позволяя поддерживать терморегуляцию на нужном уровне. По истечении двухнедельного срока, количество бурого жира в организме начинает снижаться, и у взрослого человека не превышает показателя в 2%.

Продолжительное время, ученые считали, что функции бурого жира в организме человека полностью утрачивают своё значение к концу первого года жизни. Только в 2008 году, благодаря появлению новой системы визуализации метаболизма в тканях, было доказано, что жировая ткань бурого цвета оказывает влияние на жизненные процессы. Также стало ясно, что большая часть бурого жира располагается в области над ключицей ,и его вес составляет всего около 20-30 гр. Однако, этого количества вполне достаточно, чтобы выполнять несколько важнейших для здоровья функций.

Бурый жир: почему он так нужен

Наличие бурого жира в организме человека — одна из причин, почему мы как вид существуем до сих пор. Процесс термогенеза, позволяющий температуре тела находиться на одном и том же уровне, не был бы возможен без наличия бурой жировой ткани. Но, хотя терморегуляция является важнейшим фактором в жизни человека, есть ещё две важнейших функции бурого жира в нашем организме: жиросжигание и контроль уровня сахара в крови.

В отличии от белого жира, который имеется у каждого человека в более значительном объёме и отвечает за накопление энергетических единиц, бурый жир выполняет противоположную функцию . Он пережигает энергию в больших количествах, превращая её в тепло и производя перекачку жирных кислот из белого жира в бурый. Причем, для того, чтобы получить нужное количество энергоединиц, бурый жир начинает задействовать белый, особенно в условиях низких температур . Также этот процесс обусловлен продолжительностью светового дня: чем он короче, тем выше активность бурого жира у человека.

Интересно, что вырабатываемая жировой бурой тканью энергия колоссальна: она способна достигать показателя в 300 — 400 ватт/, или 21 Кватт на кг веса! Это потрясающе, потому что в состоянии покоя человек расходует не более 1 Кватта/на кг массы, что меньше в 21 раз. Таким образом, если бурая жировая ткань активна (например, при низких температурах), то человеческий организм даже не двигаясь пережигает белый жир, и избавляется от лишних кило.  

Что касается влияния бурого жира на уровень сахара в крови, то здесь он выступает опять же в роли «пережигателя», только уже для глюкозы, причем в огромных объёмах. Поэтому активность бурой жировой ткани позволяет избежать возникновения сахарного диабета. 

Бурый жир — полезная составляющая человека, но тогда встаёт вопрос: как можно его активизировать? Некоторые специалисты считают, что заставить «работать» бурую жировую ткань способны:

• ежедневный холодный душ
• ледяные ванны три раза в неделю
  
• приём около 0,5 литра ледяной воды каждое утро
  
• прикладывание льда к груди и спине по 30 мин./в день
  

Однако, эффективность подобных рекомендаций пока не получила научного подтверждения. Ввиду недавнего доказательства наличия бурой жировой ткани у человека, его потенциал пока не изучен до конца. Но даже то, что бурый жир помогает бороться с сахарным диабетом и ожирением уже послужило толчком к поиску учеными средства, позволяющего активизировать этот вид ткани в человеческом организме. На сегодняшний день, препараты, которые позволят стимулировать активизацию бурого жира находятся в стадии разработки, и должны появиться на рынке в ближайшее десятилетие.

Не пропусти интересные новости и события в телеграм-канале: https://tlgg.ru/fitbarnews

Оцените статью

Бурый жир может помочь в лечении диабета

Ученые из Ратгерского университета (США) вместе с коллегами обнаружили, что бурый жир полезен для здоровья человека. На его основе в будущем можно будет создать лекарства для лечения ожирения и диабета второго типа, сообщается на сайте университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. 

Бурый жир, или бурая жировая ткань, – это один из видов жировой ткани у млекопитающих. В отличие от белой жировой ткани, его количество в организме человека очень мало: несколько граммов в области шеи, ключиц, почек и спинного мозга. Бурый жир участвует в терморегуляции: при низких температурах он начинает вырабатывать тепло, поглощая сахар и белый жир. 

Исследование показало, что бурый жир может также помочь организму фильтровать и удалять аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) из крови. BCAA (лейцин, изолейцин и валин) содержатся в таких продуктах, как яйца, мясо, рыба, курица и молоко, а также в добавках, которые потребляют некоторые спортсмены и люди, желающие нарастить мышечную массу.

В нормальных концентрациях в крови эти аминокислоты необходимы для здоровья. В чрезмерных же количествах они связаны с диабетом и ожирением. Ученые обнаружили, что у людей с небольшим количеством бурого жира в организме хуже удаляются BCAA из крови, что может привести к развитию названных заболеваний.

Исследование также раскрыло более чем 20-летнюю загадку о буром жире – о том, как аминокислоты BCAA попадают в митохондрии, которые генерируют энергию и тепло в клетках. Ученые открыли, что белок (называемый SLC25A44) контролирует скорость, с которой митохондрии в клетках бурого жира выводят аминокислоты из крови и используют их для производства энергии и тепла.

«Наше исследование объясняет парадокс, который заключается в том, что добавки BCAA потенциально могут принести пользу тем, у кого активный бурый жир (здоровым людям), но могут нанести вред другим, включая пожилых людей и людей, страдающих от ожирения и диабета», – сказал один из авторов работы Лаброс С. Сидоссис (Labros S. Sidossis), профессор, который возглавляет кафедру кинезиологии и здравоохранения в Школе искусств и наук при Ратгерском университете.

Теперь исследователям необходимо определить, можно ли контролировать поглощение BCAA бурым жиром под воздействием факторов окружающей среды – например, умеренной температуры (около 18 градусов Цельсия) – или при употреблении острой пищи или лекарств. Эти факторы могут улучшить уровень сахара в крови, который связан с диабетом и ожирением. 

[Фото: LABROS SIDOSSIS/RUTGERS UNIVERSITY]

Физически активные беременные мыши запасли бурый жир себе и детям

Yuri Robbers / Leiden University Medical Center

Ученые из университета Вашингтона предположили, что на распространенность ожирения в современном западном мире может влиять малоподвижный образ жизни беременных женщин. В экспериментах на мышах исследователи показали, что физическая активность во время вынашивания потомства приводит к увеличению количества бурого жира не только у самих беременных самок, но и у их детенышей. Накопленный за время внутриутробного развития бурый жир помог снизить последствия высококалорийной диеты у мышат, утверждают авторы статьи в Science Advances.

В отличие от обычного белого жира, функция которого заключается в запасении энергии, бурый жир необходим для терморегуляции организма. Клетки бурого жира активно расщепляют липиды и конвертируют энергию в тепло за счет специального белка митохондрий Ucp1 (собственно, из-за большого количества митохондрий такая жировая ткань и становится бурой). Бурого жира много в организме у животных, впадающих в спячку, и у младенцев.

Ранее считалось, что у взрослых людей его почти нет, но в последние годы исследователи выяснили, что обычные адипоциты белого жира могут превращаться в бурые. Жировую ткань с некоторым количеством бурых адипоцитов называют бежевой, и ее долю, по всей видимости можно поднять и у взрослых людей — в частности, при помощи физических упражнений. Физическая активность приводит к выбросу тканями гормонов, которые приводят к трансформации адипоцитов из белых в бурые. Трансформация белого жира в бурый рассматривается в качестве средства борьбы с ожирением.

Исследователи из Лаборатории биологии роста Университета штата Вашингтон под руководством Мин Ду (Min Du) обнаружили описанный эффект у беременных мышей. Ученые разделили группу беременных самок на две (по 5-6 мышей), и одну из подгрупп ежедневно заставляли по часу бегать в тренажере. Помимо того, что физически активные мыши набрали меньше веса за время беременности, чем самки, ведущие малоподвижный образ жизни, у них также увеличилось соотношение бурого жира к массе тела почти на 40 процентов, а процент белого жира снизился. Кроме того, у упражняющихся мышей был ниже уровень глюкозы в крови, и выше чувствительность тканей к инсулину.

Помимо непосредственного влияния упражнений на самок, ученые обнаружили аналогичные эффекты для их потомства — масса и процент белого жира у них был ниже, чем в контрольной группе, зато процент бурого жира выше. После восьминедельной диеты с повышенным содержанием жиров оказалось, что дочери упражняющихся мышей набрали меньше веса, чем дочери малоподвижных мышей, хотя ели при этом больше. Для самцов такой разницы не обнаружилось. Метаболические показатели, такие как толерантность к глюкозе и уровень инсулина, также оказались лучше в первой группе.

На первом графике отражено повышение аппетита у потомства физически активных мышей (M-Ex) по сравнению с потомством обычных мышей (M-Ctrl), а на втором — набор веса самками (верхняя панель) и самцами (нижняя панель) в обеих группах. Можно заметить, что самки из контрольной группы набрали больше веса, хотя ели меньше. Для самцов разницы не было выявлено

Jun Seok Son et al / Science Advances, 2020

В попытке объяснить наблюдаемый феномен исследователи обнаружили, что как у активных самок, так и у их потомства в крови повышен уровень апелина — гормона гипоталамуса, который участвует в водном обмене, а также вырабатывается клетками жировой ткани и регулирует энергетический обмен. Вероятно, на плод у беременных самок апелин действует через плаценту.

Чтобы проверить гипотезу об участии апелина в формировании бурого жира, ученые делали инъекции гормона беременным мышам. Оказалось, что апелин действительно приводит к внутриутробному накоплению бурого жира у потомства, действуя через активацию фактора транскрипции PRDM16, который повышает экспрессию других сопряженных с развитием бурого жира генов, в частности, UCP1.

Несмотря на то, что результаты, полученные на мышах, на людей переносить некорректно, авторы работы предполагают, что их данные могут только подкрепить существующие рекомендации для беременных женщин сохранять физическую активность. Вероятно, это поможет снизить риск развития гестационного диабета у самих беременных, и риск развития ожирения и метаболического синдрома у их детей.

Теоретичеки, инъекции апелина могли бы стать фармакологической поддержкой для снижения веса путем активации бурого жира. Впрочем, данные немногочисленных клинических испытаний на людях, в которых пытались фармакологически активировать бурый жир, свидетельствуют о наличии довольно серьезных побочных эффектов, таких как повышение давления. Альтернативный способ — заставить добровольцев мерзнуть — показал лишь небольшое улучшение метаболизма глюкозы. Видимо, физические упражнения и контроль калорийности питания по-прежнему остаются самым лучшим и безопасным средством борьбы с ожирением.

Ранее мы рассказывали, что потомство самок мышей, которым предлагали упражняться в колесе во время беременности, сохранило любовь к физической активности.

Дарья Спасская

Чем бурый жир отличается от других жиров?

Коричневый жир, также называемый коричневой жировой тканью, — это особый тип телесного жира, который включается (активируется), когда вы простужаетесь. Бурый жир выделяет тепло, помогающее поддерживать температуру тела в холодных условиях.

Коричневый жир содержит намного больше митохондрий, чем белый жир. Эти митохондрии являются «двигателями» бурого жира, сжигающими калории для производства тепла.

Коричневый жир вызвал интерес у исследователей, потому что, похоже, он может использовать обычный телесный жир в качестве топлива.Кроме того, упражнения могут стимулировать гормоны, активирующие бурый жир.

Еще слишком рано говорить о том, можно ли использовать калорийность бурого жира для похудения. А пока не забудьте включить физическую активность в свои планы по снижению веса.

05 ноября 2020 г. Показать ссылки

1. Loh RKC, et al. Коричневая жировая ткань человека как мишень для лечения ожирения; за пределами термогенеза, вызванного холодом. Обзоры ожирения. 2017; 11: 1227. https: // онлайн-библиотека.wiley.com/doi/abs/10.1111/obr.12584. По состоянию на 8 октября 2018 г.
2. Leung WKC и др. Связь маркеров провоспалительного фенотипа и бежевого адипогенеза с метаболическим синдромом у взрослых китайцев с центральным ожирением. Журнал исследований диабета. 2018; 2018: 8956509. https://www.hindawi.com/journals/jdr/2018/8956509/. Проверено 8 октября 2018 г.
3. Hwang Y-C и др. Отношение массы скелетных мышц к площади висцерального жира является основным фактором, связывающим циркулирующий иризин с метаболическим фенотипом.Сердечно-сосудистая диабетология. 2016; 15: 9. https://cardiab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12933-015-0319-8. Проверено 8 октября 2018 г.
4. Ян X и др. Замена вредного висцерального жира на полезное сжигание энергии улучшает метаболические дисфункции. JCI Insight. 2017; 2: e89044. https://insight.jci.org/articles/view/89044. Проверено 8 октября 2018 г.
5. Schwartz MW и др. Патогенез ожирения: научное заявление эндокринного общества. Эндокринные обзоры. 2017; 38: 267.
6. Hensrud DD (заключение эксперта).Клиника Мэйо, Рочестер, Миннесота, 8 октября 2018 г.
7. Браун К. и др. Неадренергический контроль липолиза и термогенеза в жировой ткани. Журнал экспериментальной биологии. 2018; 221: 165381.

Посмотреть больше ответов экспертов

.

Заряд бурого жира для борьбы с ожирением

Для большинства людей «жир», особенно тот, который выпирает под кожей, представляет собой четырехбуквенное слово.Наши бедра дрожат; он сохраняется, несмотря на наши мучительные попытки его устранить. Слишком большое его количество увеличивает риск сердечных заболеваний и диабета 2 типа (наиболее распространенной формы заболевания). На протяжении десятилетий исследователи искали способы уменьшить наши коллективные запасы жира, потому что казалось, что они приносят больше вреда, чем пользы.

Но биология редко бывает настолько простой. В конце 2000-х годов несколько исследовательских групп независимо друг от друга обнаружили то, что разрушило общее мнение об абсолютной опасности жировых отложений.Ученым давно известно, что люди производят по крайней мере два типа жировой ткани — белую и коричневую. Каждая белая жировая клетка накапливает энергию в виде одной большой маслянистой капли, но в остальном относительно инертна. Напротив, коричневые жировые клетки содержат множество более мелких капелек, а также молекулярные механизмы каштанового цвета, известные как митохондрии. Эти органеллы, в свою очередь, сжигают капли, выделяя тепло. Младенцы, которые еще не развили способность дрожать для поддержания температуры тела, полагаются на термогенные отложения бурого жира на шее и вокруг плеч, чтобы оставаться в тепле.Однако исследователи предположили, что весь бурый жир исчезает в детстве. Новые данные показали иное. У взрослых тоже есть бурый жир.

Внезапно люди начали использовать такие термины, как Святой Грааль, чтобы описать обещание коричневого жира бороться с ожирением. Идея была привлекательно проста: если бы исследователи смогли выяснить, как побудить организм производить дополнительный бурый жир или каким-то образом увеличить количество существующего бурого жира, большее количество калорий было бы преобразовано в тепло, уменьшая при этом отложения белого жира.

Коричневый жир оказалось трудным для изучения, отчасти потому, что его трудно было найти у взрослых. Кроме того, некоторые эксперты сомневались, что в организме взрослого человека может остаться достаточно бурого жира, чтобы иметь большое значение для людей с ожирением. Наконец, самый простой способ согреть бурый жир — это подвергнуть людей воздействию низких температур, что несколько снижает привлекательность бурого жира как средства похудения. Чем больше исследователей узнавали о буром жире, тем больше возникало осложнений и вопросов.

Однако сейчас понимание коричневого жира меняется. Ученые узнали новые способы точно определить его местонахождение под кожей. Последние данные свидетельствуют о том, что он действительно может уменьшить избыточные запасы жира даже у людей с ожирением. Исследователи также определили соединения, которые могут активировать бурый жир без необходимости использовать неприятно низкие температуры. Как ни странно это звучит, жир может стать важным союзником в борьбе с ожирением.

Большие жировые образования
В 2009 году три разные группы независимо друг от друга опубликовали статьи в журнале New England Journal of Medicine , подтверждающие их открытие активных бурых жировых клеток у здоровых взрослых.Следующие пять лет исследователи потратили на то, чтобы выяснить, как легче и подробнее изучить бурый жир.

Самым популярным методом картирования, где бурый жир находится под кожей, было сканирование тела с использованием комбинированной позитронно-эмиссионной томографии и компьютерной томографии (ПЭТ-КТ). По словам Пола Ли, научного сотрудника Института медицинских исследований Гарвана в Сиднее, этот метод позволяет получать детализированные изображения внутренней части тела, но требует дорогостоящей и инвазивной процедуры.Чтобы выполнить такое сканирование, врачи сначала вводят пациентам растворы радиоактивных, но доброкачественных молекул сахара. Как только митохондрии внутри коричневых жировых клеток начинают работать, они потребляют радиоактивный сахар, который излучает гамма-лучи, которые может обнаружить ПЭТ-часть сканирования. Компьютерная томография выявляет различные типы тканей, а комбинация этих двух технологий выявляет бурые жировые клетки, которые оказываются активными, не обращая внимания на все спящие отложения.

Ли говорит, что на горизонте появилось несколько новых методологий, которые сделают исследование бурого жира у людей более простым и точным.Ученые, например, изобрели способы измерения бурого жира с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), технологии, которая использует гигантские магниты для безвредного выравнивания молекул воды в организме таким образом, что создаются подробные изображения различных его тканей. намного менее инвазивный, чем сканирование ПЭТ-КТ, потому что не требуется никаких инъекций. Другой относительно недорогой и неинвазивный метод — это тепловизионное сканирование, которое определяет горячие точки бурого жира под кожей, отслеживая температуру вышележащей кожи.

По мере совершенствования инструментов для изучения бурого жира экспериментаторы оспаривали прежний пессимизм относительно его способности помогать людям похудеть. В исследовании 2012 года шесть мужчин оставались неактивными в течение трех часов, надев холодный костюм, в котором по коже циркулировала вода с температурой 64,4 градуса по Фаренгейту — достаточно холодной, чтобы снизить температуру их тела, не вызывая слишком сильной дрожи. Таким образом, исследователи могли быть уверены, что большая часть дополнительных калорий, сожженных за эти три часа, расходуется коричневыми жировыми клетками, а не дрожащими мышцами.

Добровольцы сожгли дополнительно 250 калорий по сравнению с тем, что они израсходовали бы за три часа бездействия при более типичных температурах в помещении. Хотя это может показаться не таким уж большим, дополнительные 250 калорий в день в течение двух недель потребуют достаточно энергии, чтобы человек, сидящий на диете, сбросил полкило жира. «Даже очень скромное увеличение метаболизма в течение длительного периода может привести к значительному снижению веса», — говорит Барбара Кэннон, физиолог из Института экспериментальной биологии Веннера-Грена в Стокгольме, которая не принимала участия в исследовании.

Недавние эксперименты также показали, что польза от бурого жира выходит далеко за рамки сжигания калорий. Исследование, проведенное в 2011 году на мышах, показало, что бурый жир может подпитывать себя триглицеридами, взятыми из кровотока — именно те жировые молекулы, которые, как известно, повышают шансы развития метаболического синдрома, группы состояний, повышающих риск сердечных заболеваний, инсульта и диабета. . Клетки коричневого жира также вытягивают молекулы сахара из крови, что может помочь снизить риск диабета 2 типа; хронически высокие уровни глюкозы в крови в первую очередь подрывают способность организма управлять этими уровнями, что, в свою очередь, создает почву для диабета.

Бежевая мощность
Учитывая эти результаты, все большее число ученых и биотехнологических компаний пытаются разработать способы увеличения количества коричневых жировых клеток в организме или каким-либо образом повысить их активность. Кроме того, они изучают возможность преобразования белых жировых клеток в ткань, которая ведет себя очень похоже на бурый жир — то, что они называют «бежевым» или «британским» (коричневый в белом) жиром.

Выяснение того, вызывают ли низкие температуры производство бежевого жира в дополнение к увеличению количества коричневого жира, казалось хорошей отправной точкой.В прошлом году японские исследователи попросили 12 молодых людей с уровнем активного бурого жира ниже среднего сидеть в комнате с температурой 63 градуса F по два часа в день в течение шести недель. Сначала участники исследования сжигали в среднем 108 лишних калорий на морозе по сравнению с более нормальной температурой в помещении. Однако через шесть недель их тела сжигали лишние 289 калорий на холоде, и сканирование ПЭТ-КТ показало, что их активность бежевого жира действительно увеличилась. Группа здоровых мужчин того же возраста, которые не подвергались многократному воздействию холода, не показала изменений в их метаболизме.Исследователи считают, что за шесть недель низкие температуры увеличили активность гена UCP1 , который, по-видимому, управляет преобразованием белого жира в бежевый жир.

Не любите низкие температуры? Исследователи идентифицировали несколько молекул, которые могут стимулировать такое «потемнение» белого жира без необходимости холода. Два исследования 2012 года показали, что гормон под названием иризин, который высвобождается из мышечных клеток после тренировки, заставляет белый жир вести себя как бурый жир.В одном из этих исследований исследователи вводили мышам ген, который утроил уровень гормона в крови мышей, страдающих ожирением и имеющих опасно высокое количество сахара в кровотоке. Мыши похудели и восстановили контроль над уровнем глюкозы всего за 10 дней.

Упражнения также увеличивают активность UCP1 в буром жире, делая его более активным. Другие естественные стимуляторы потемнения, которые в настоящее время исследуются, включают нейротрофический фактор головного мозга — молекулу, которая обычно способствует росту нейронов, — и белок SIRT1, назначение которого остается загадочным, но который может помочь организму справиться со стрессом.

В то время как преобразование существующего белого жира в бежевый жир является многообещающим подходом, некоторые исследователи, в том числе Кэннон, считают, что может оказаться более полезным увеличение количества самого бурого жира. В 2013 году она и ее коллеги сообщили, что бурый жир может сжигать как минимум в пять раз больше накопленной энергии, чем бежевый жир. В идеале, говорит Кэннон, ученые научатся сохранять запасы бурого жира такими же большими и активными на протяжении всей взрослой жизни, как и в младенчестве: «Цель должна состоять в том, чтобы сохранять бурый жир навсегда, а не создавать его заново.”

Многие исследователи уверены, что в конечном итоге они начнут применять специфические методы лечения на основе бурого жира, хотя большинство признает, что до таких вмешательств, скорее всего, потребуется по крайней мере 10 лет. Тем временем самомотивированные люди могут начать применять некоторые идеи о буром жире в своей жизни. «Нет никаких сомнений в том, что нездоровая диета и малоподвижный образ жизни являются двумя основными движущими силами эпидемии ожирения», — говорит Ли, но «отсутствие воздействия колебаний температуры может быть незначительным фактором.”

Другими словами, центральное отопление имеет свои недостатки, отчасти потому, что оно может снизить активность бурого жира. Однако никто не готов предложить выключать термостат зимой, чтобы похудеть, хотя это, несомненно, экономит деньги на счетах за отопление. Еще неизвестно, поможет ли это сохранить форму и предотвратить хронические заболевания.

Что такое коричневый жир? 5 увлекательных фактов

У каждого есть хоть немного бурого жира. В отличие от обычного старого белого жира, который накапливает калории, бурые жировые клетки, заполненные митохондриями, сжигают энергию и выделяют тепло.

Когда-то считалось, что у людей только младенцы имеют бурый жир. Но в 2009 году исследователи обнаружили небольшое количество бурого жира у взрослых. Более того, они обнаружили, что люди с более низким индексом массы тела (ИМТ), как правило, имеют больше коричневого жира. Это открытие предполагает «потенциальную роль коричневого [жира] в метаболизме взрослого человека», — написали исследователи в своих выводах.

Из-за способности бурого жира сжигать калории ученые ищут способы использовать его силу для борьбы с ожирением.Вот пять интересных фактов по этой горячей теме.

1. Коричневый жир активируется от холода.

Согласно исследованию 2014 года, проведенному исследователями Национального института здравоохранения и опубликованному в журнале Diabetes, пребывание на холоде делает ваш бурый жир более активным и может даже вызвать рост новых клеток коричневого жира. «Это помогает нам комфортно поддерживать температуру тела», — сказала Барбара Кэннон, профессор физиологии Института Веннера-Гренна в Стокгольме и президент Шведской королевской академии наук.«Млекопитающие и птицы [поддерживают] более или менее постоянную температуру тела».

Коричневый жир помогает младенцам, у которых еще нет способности дрожать, оставаться в тепле. У взрослых, подвергающихся воздействию низких температур, бурый жир может служить «внутренней нагревательной рубашкой», чтобы согревать кровь, когда она течет обратно к сердцу и мозгу от наших холодных конечностей, Гарольд Сакс из VA Greater Los Angeles Healthcare System и Майкл Саймондс из Ноттингемского университета в Англии предложил в статью 2013 года.

2. Встречается в странных местах.

Коричневый жир находится в непредсказуемых частях тела. «Мы знаем, где можно найти бурый жир, но он не всегда есть у каждого человека. Есть область на шее и плечах, и именно там вы обычно его находите, но не у всех он есть», — сказал Аарон Сайпесс. , руководитель отделения диабета, эндокринологии и ожирения в Национальном институте диабета и болезней органов пищеварения, и почек, а также член исследовательской группы, которая в 2009 году обнаружила бурый жир у взрослых.[Готовы к поступлению в медицинскую школу? Проверьте свое тело сообразительностью]

В недавнем исследовании Сайпесс и его коллеги также обнаружили бурый жир в груди и позвоночнике у группы здоровых молодых людей. «Он находится во многих интересных местах брюшной полости», — сказала Сайпесс.

3. У вас есть хоть немного коричневого жира.

Это есть у всех. «Вероятно, у каждого есть несколько клеток бурого жира, даже если вы не можете увидеть его с помощью ПЭТ / КТ», — сказала Сайпесс Live Science. «Мы уверены, что вы можете их вырастить.Мы, вероятно, сможем вырастить его у кого угодно ».

4. Трудно найти.

Коричневый жир бывает трудно найти и изучить. Это потому, что коричневые и белые жировые клетки часто смешиваются вместе в жировой ткани, Сайпесс сказал. Обнаружение коричневых жировых клеток требует выполнения компьютерной томографии, чтобы показать, где находится жир, в сочетании с сканированием ПЭТ (которое требует введения людям радиоактивной глюкозы) для выявления наиболее метаболически активных клеток. Сайпесс и другие работают над поиском менее инвазивных методов. и менее дорогие способы определить коричневый жир и измерить его активность.

5. Когда-нибудь вы сможете принять таблетку, чтобы активировать свой бурый жир.

Лекарство, применяемое для лечения людей с гиперактивным мочевым пузырем, может повысить активность бурого жира , согласно результатам, которые Сайпесс и его коллеги сообщили в январе 2015 года в журнале Cell. Лекарство, называемое мирабегроном, стимулирует рецепторы, называемые бета-3-рецепторами, которые заставляют гладкие мышцы, например, в мочевом пузыре, расслабляться. По словам исследователей, эти рецепторы также обнаружены как на коричневых, так и на белых жировых клетках.

Лекарства, которые вызывают бурый жир, могут быть полезны для лечения людей с жировой болезнью печени, накоплением жировых клеток в печени, которым может подвергнуться до 25 процентов людей в Соединенных Штатах, сказал Сайпесс.

Следите за Live Science @livescience, Facebook и Google+. Первоначально опубликовано на Live Science.

границ | Пищевые ингредиенты, участвующие в превращении белой жировой ткани в коричневую и в сжигании калорий

Введение

Ожирение определяется как аномальное накопление жира в организме из-за хронических периодов дисбаланса между потреблением и расходом энергии.Серьезную озабоченность вызывает высокий риск сопутствующей группы сопутствующих заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, метаболический синдром и некоторые формы рака (Andolfi and Fisichella, 2018).

Управление массой тела в основном основано на изменении образа жизни и регулировании усвоения пищи. С другой стороны, подходы, направленные на усиление ЭЭ, представляют собой альтернативный инструмент для борьбы с ожирением и связанными с ним кардиометаболическими расстройствами (Khera et al., 2016).

В дополнение к хорошо известным WAT, хранящим липиды и претерпевающим патологические структурные и функциональные изменения во время ожирения, млекопитающие, включая взрослых людей, также оснащены BAT, наделенными термогенной способностью, называемой адаптивной или NST (Virtanen et al., 2009; Розенвальд и Вольфрам, 2014). БАТ представляет собой метаболически активную ткань, богатую митохондриями, содержащими UCP1, который опосредует разъединение транспорта электронов, что приводит к снижению выработки АТФ из аденозиндифосфата (АДФ) с последующим выделением тепла (Bartelt and Heeren, 2014; Rossato et al., 2014). Сегодня индукция термогенеза BAT представляет собой многообещающую защитную стратегию для борьбы с ожирением у людей за счет увеличения EE (Rosenwald and Wolfrum, 2014).

Однако NST не ограничивается только классическими коричневыми адипоцитами, поскольку определенные стимуляции, такие как воздействие холода или активаторы ADRB3, могут вызывать появление так называемых бежевых или коричневых адипоцитов в депо WAT в процессе, называемом «потемнение WAT» (Kiefer, 2017 ).Основные физиологические, биохимические и морфологические характеристики каждого подтипа жировой ткани кратко представлены на Рисунке 1.

Рисунок 1. Обзор основных характеристик белых, коричневых и бежевых адипоцитов.

Исследования последних десятилетий предоставили доказательства в поддержку роли биоактивных пищевых компонентов в профилактике и / или лечении ожирения и связанных с ним метаболических нарушений (Martínez-González et al., 2015; Amiot et al., 2016). Текущий мини-обзор направлен на обобщение последних результатов, касающихся активации BAT или потемнения WAT, вызванного определенными диетическими компонентами, включая капсаицин, ресвератрол, куркумин, зеленый чай, ментол и жирные кислоты омега-3, полученные из рыбы.

На рисунках 2 и 3 мы суммировали основные физиологические механизмы, участвующие в продвижении BAT через эти пищевые соединения.

Рисунок 2. Компоненты пищевого происхождения, стимулирующие расход энергии, и механизмы их действия, участвующие в активации BAT или в индукции потемнения WAT.BAT — коричневая жировая ткань; WAT, белая жировая ткань; TRPM8, переходный рецепторный потенциал катионного канала меластатина 8; UCP1, разобщающий белок 1; TRPV1, временный рецепторный потенциал ваниллоида 1; SNA, активность симпатического нерва; AMPK 5 ‘, протеинкиназа, активируемая аденозинмонофосфатом, SIRT1, сиртуин-1; PGC-1α, гамма-коактиватор 1-альфа рецептора, активируемого пролифератором пероксисом; COMT, катехол-O-метилтрансфераза цАМФ; циклический аденозинмонофосфат; ПДЭ, фосфодиэстеразы; ПНЖК, полиненасыщенные жирные кислоты.

Рисунок 3. Краткое описание механизмов, участвующих в стимуляции коричневого адипогенеза, митохондриального биогенеза и расходования энергии некоторыми молекулами пищи. (a) Прямая и / или непрямая (через AMPK) активация SIRT1 вызывает деацетилирование и взаимодействие ключевых факторов транскрипции, способствующих коричневому и бежевому адипогенезу, таких как PPARα / γ и PRDM16. Комплекс PPAR / PRDM16 также способен связывать и активировать PGC1α, еще один кофактор, специфически экспрессируемый в коричневых и бежевых адипоцитах, который стимулирует транскрипцию нескольких генов, участвующих в термогенезе и митохондриальном биогенезе.Точно так же AMPK может напрямую усиливать активность PGC1α путем фосфорилирования, тем самым увеличивая биогенез митохондрий. (b) Активация TRPM8 в коричневых адипоцитах усиливает экспрессию термогенных генов через Ca ²⁺ -зависимый сигнальный путь PKA. (c) Активация рецепторов TRPV1 в ЖКТ и последующая стимуляция афферентных путей блуждающего нерва приводит к активации нейронов в вентромедиальном гипоталамусе. Этот механизм действия вызывает независимый от холода адренергический ответ, который опосредует коричневый адипогенез.Адренергической стимуляции коричневых адипоцитов также может способствовать снижение деградации (d), цАМФ и (e), норэпинефрина посредством прямого ингибирования активности PDE и COMT, соответственно. TRPM8, переходный рецепторный потенциал катионного канала меластатина 8; UCP1, разобщающий белок 1; TRPV1, временный рецепторный потенциал ваниллоида 1; SNA, активность симпатического нерва; AMPK, аденозинмонофосфат-активированная протеинкиназа, SIRT1, сиртуин-1; PGC-1α, гамма-коактиватор 1-альфа рецептора, активируемого пролифератором пероксисом; COMT, катехол-O-метилтрансфераза цАМФ; циклический аденозинмонофосфат; ПДЭ, фосфодиэстеразы; ПНЖК, полиненасыщенные жирные кислоты; Ас, ацетильная группа; цАМФ, циклический аденозинмонофосфат; ЭЭ — затраты энергии; PPARα / γ рецептор альфа / гамма, активируемый пролифератором пероксисом; PKA, протеинкиназа A, PRDM16; PR-домен, содержащий 16, (+), стимуляция; (-), торможение; ↑, увеличить.

Капсаицин и капсиноиды

Капсаицин (8-метил-N-ваниллил-6-ноненамид) является активным компонентом острого перца и принадлежит к роду растений стручкового перца. Этот алкалоид отвечает за остроту и жжение перца чили (Thiele et al., 2008). Капсиноиды, которые включают дигидрокапсиат, нордигидрокапсиат и капсиат, имеют ту же химическую структуру, что и капсаицин. Они являются активными ингредиентами, содержащимися в не остром виде красного перца чили (Kobata et al., 1999). И капсаицин, и капсиноиды вызвали огромный интерес из-за их роли в усилении окисления жиров и ЭЭ (Ludy et al., 2012). Пероральное лечение капсиноидами (6 мг / кг в течение 12 недель) у субъектов с избыточным весом или ожирением было связано с потерей жира в брюшной полости и увеличением окисления жиров по сравнению с группой плацебо (Snitker et al., 2009). Кроме того, Lejeune et al. (2003) показали, что лечение капсаицином (135 мг в день) у субъектов с избыточным весом индуцировало повышение ЭЭ в состоянии покоя. В другом рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании капсиноиды (10 мг / кг в день) были способны увеличивать EE, VO ₂ , и усиливать сжигание жира (Inoue et al., 2007). Было показано, что термогенные эффекты и эффекты против ожирения капсаицина и капсиноидов опосредованы, по крайней мере частично, стимулированием активности BAT. Йонеширо и др. (2012) оценили краткосрочное влияние пищевых добавок капсиноидов (9 мг) на активность ЭЭ и НДТ у здоровых мужчин. Активность BAT оценивали с помощью [ ¹⁸ F] — FDG-PET. Авторы продемонстрировали значительное увеличение ЭЭ (на 15,2 кДж / ч) у субъектов с активными НДТ. С другой стороны, лишь небольшое увеличение EE (на 1.7 кДж / ч) после перорального приема капсиноидов наблюдалась в группе BAT-отрицательных (Yoneshiro et al., 2012).

Внутрижелудочное введение аналога капсаицина крысам индуцировало увеличение SNA BAT посредством активации каналов TRPV1, экспрессируемых вдоль желудочно-кишечного тракта (Ono et al., 2011). Эти результаты были подтверждены другим исследованием, которое показало TRPV1-зависимое повышение температуры толстой кишки и внутрилопаточного BAT после введения капсиноидов в тощую кишку у мышей.Этот эффект подавлялся внешней денервацией сегмента тощей кишки, что указывает на роль желудочно-кишечного блуждающего нерва в опосредованном капсиноидами термогенезе (Kawabata et al., 2009). В недавнем отчете было показано, что сочетание умеренного воздействия холода и капсиноидов у мышей C57BL / 6 способствует развитию как коричневых, так и бежевых адипоцитов в паховой WAT, что указывает на центрально-опосредованный эффект капсиноидов. Капсиноиды взаимодействуют с рецепторами TRPV1 в кишечнике, которые, в свою очередь, стимулируют афферентные пути блуждающего нерва, что приводит к активации нейронов в вентромедиальном гипоталамусе.Этот механизм действия вызывает независимый от холода адренергический ответ в WAT, что приводит к повышению уровня и стабильности PRDM16. Следовательно, два β-адренергических пути синергетически опосредуют биогенез бежевых адипоцитов, индуцированный капсиноидами (Ohyama et al., 2016).

Более того, Baskaran et al. (2016) показали, что капсаицин запускает потемнение WAT, способствуя экспрессии SIRT1, UCP1, BMP8B и PPARγ, PGC-1α в белых адипоцитах. SIRT1 представляет собой NAD ⁺ -зависимую деацетилазу нескольких факторов транскрипции, включая PGC-1α, следовательно, модулирующую окислительный метаболизм митохондрий (Cantó and Auwerx, 2009).В белых адипоцитах SIRT1 также индуцирует деацетилирование и взаимодействие PPARγ и PR-доманина, содержащего 16 (PRDM16), и тем самым регулирует ключевые факторы, участвующие в развитии BAT (Qiang et al., 2012). Несмотря на то, что прямой механизм, с помощью которого капсаицин и его производные активируют BAT, был продемонстрирован на животных моделях, на людях еще предстоит проделать большую работу.

Ресвератрол

Ресвератрол (транс-3,5,4′-тригидроксистильбен) — это природный полифенол, который привлек множество исследовательских интересов, в основном в области лечения ожирения (Kim and Park, 2011).Это соединение сначала было обнаружено в корнях белого морозника, а затем в шелковице, красном вине, винограде и арахисе (Burns et al., 2002).

Было показано, что введение ресвератрола (400 мг / кг / день в течение 10 недель) мышам, получавшим HFD, снижает массу висцеральных жировых подушечек и подавляет адипогенез в эпидидимальных белых адипоцитах (Kim et al., 2011). Кроме того, Rayalam et al. (2008) предоставили дополнительные доказательства ингибирующего действия ресвератрола на адипогенез. Ресвератрол снижает жизнеспособность адипоцитов и подавляет экспрессию адипогенных факторов, таких как SREBP-1c, LPL, C / EBP-α, HSL и PPARγ.Кроме того, ресвератрол активировал гены, участвующие в митохондриальном биогенезе, такие как митофузин (Mfn) -2 и UCP1 (Rayalam et al., 2008).

Было показано, что низкие концентрации ресвератрола способствуют экспрессии коричневых адипогенных маркеров, включая UCP1, PRDM16, PGC1α и CIDEA, в стромальных сосудистых клетках, выделенных из пахового WAT мышей, что предполагает основную роль ресвератрола в потемнении WAT (Wang et al., 2015a ). Подобные результаты наблюдались в стромальных первичных сосудистых клетках, отделенных от межлопаточной BAT после лечения ресвератролом in vitro (Wang et al., 2017). Было высказано предположение, что потемнение ресвератрола опосредуется активацией 5′-аденозинмонофосфат-активируемой протеинкиназы (AMPK) α1, поскольку эти изменения отсутствовали в клетках, лишенных AMPKα1 (Wang et al., 2015a, 2017).

У мышей C57BL / 6J прием HFD с добавкой ресвератрола в течение 15 недель приводил к усилению адаптивного термогенеза в ответ на внешнее охлаждение. Более того, BAT мышей, получавших ресвератол, показали более крупные структуры митохондрий и содержание ДНК, значительное увеличение экспрессии генов путей, характерных для энергетического гомеостаза, включая PPARα, включающий β-окисление жирных кислот и UCP1.Эти эффекты сочетались с повышенной экспрессией гена SIRT1, впоследствии усиливающей активность PGC-1α в коричневых адипоцитах (Lagouge et al., 2006). В этом отчете авт. Предположили потенциальный вклад SIRT1-обеспечиваемой деациелляции PGC-1α в активацию BAT (Lagouge et al., 2006; Cantó and Auwerx, 2009). Аналогичным образом Andrade et al. (2014) показали, что кормление мышей стандартной диетой плюс ресвератрол индуцировало экспрессию генов SIRT1 и UCP1 в BAT. Кроме того, эффекты ресвератрола включают повышенную экспрессию других генов, таких как PTEN, который способствует EE, и Bmp7, который, как известно, играет центральную роль в развитии и дифференцировке бурого жира (Tseng et al., 2008).

Взятые вместе, эти результаты предполагают, что ресвератрол играет решающую роль в формировании и активации коричневых адипоцитов за счет усиления сигнального пути AMPK – SIRT1 – PGC-1α. Было высказано предположение, что ресвератрол может оказывать прямое стимулирующее действие на SIRT1 (Price et al., 2012), тогда как другие данные указывают на косвенную активацию через AMP (Wang et al., 2015a). В связи с этим сообщалось, что ресвератрол может напрямую ингибировать циклические АМФ (цАМФ) -специфичные PDE в скелетных мышцах и WAT мышей, что приводит к повышенным внутриклеточным уровням цАМФ.Активация EPAC, эффектора цАМФ, приводит к повышению концентрации внутриклеточного кальция (Ca ²⁺ ), который активирует путь AMPK и впоследствии увеличивает активность SIRT1. Однако влияние этого ресвератрол-опосредованного сигнального пути цАМФ на коричневый адипогенез еще предстоит выяснить (Park et al., 2012). В отличие от исследований на животных, отсутствуют доказательства того, может ли ресвератрол влиять на потемнение WAT или активацию BAT у людей.

Куркумин

Куркумин, также называемый диферулоилметаном, представляет собой гидрофобный полифенол желтого цвета, содержащийся в экстрактах корней куркумы (растения из семейства имбирных).Куркумин обычно используется в качестве специи в кулинарии и признан за его потенциальную ценность как средство против ожирения (Mantzorou et al., 2018). В недавнем клиническом исследовании оценивалась безопасность и эффективность 30-дневного лечения куркумином в сочетании с фосфатидилсерином у субъектов с избыточным весом, которые теряли вес с помощью диеты и изменения образа жизни. В этом исследовании введение куркумина увеличивало потерю веса, увеличивало потерю жировой массы и вызывало уменьшение окружности талии и бедер (Di Pierro et al., 2015).

Wang et al. (2015b) продемонстрировали, что внутрижелудочное введение куркумина (50 или 100 мг / кг в день) мышам в течение 50 дней вызывает снижение жировой массы и веса тела без изменения приема пищи. После провокации холодом (воздействие 4 ° C) у мышей, получавших куркумин, наблюдалось увеличение адаптивного термогенеза, концентрации норадреналина в крови и экспрессии характерных генов BAT (например, ADRB3, CIDEA, PRDM 16, PGC-1α и UCP1) в паховая WAT (Wang et al., 2015b).В другом исследовании Lone et al. (2016) добавили доказательства влияния диетического куркумина (10–20 мкМ / день) на индукцию бежевого фенотипа в белых адипоцитах крыс. Эти изменения сопровождались повышенной экспрессией генов маркеров бурого жира, таких как FGF21, Tbx1, TMEM26 и CIDEA, и некоторых белков-маркеров коричневых клеток, включая PRDM16, UCP1 и PGC-1α, в зависимости от дозы. Было показано, что эти вызванные куркумином эффекты потемнения опосредуются активацией AMPK-пути (Lone et al., 2016).

В недавнем исследовании у мышей, получавших HFD в сочетании с куркумином, было обнаружено увеличение EE и адаптивного термогенеза после воздействия умеренного холода. В рамках этого исследования лечение куркумином было связано с повышенной экспрессией UCP1 в BAT, возможно, с участием PPAR-зависимых и независимых механизмов (Song et al., 2018).

Общей чертой этих исследований на животных и людях было введение высоких доз куркумина. Это было оправдано низкой системной биодоступностью перорального куркумина, что также может быть причиной негарантированных положительных результатов (Pan et al., 1999; Иресон и др., 2001). В связи с этим Nishikawa et al. (2018) продемонстрировали, что введение низких доз куркумина, но имеющих более высокую биодоступность по сравнению с нативным куркумином, усиливает потемнение in vivo, WAT и увеличивает ЭЭ у мышей. Эти эффекты были вызваны выработкой норэпинефрина альтернативно активированными макрофагами в WAT (Nishikawa et al., 2018).

Зеленый чай

Зеленый чай — широко потребляемый напиток, получаемый из листьев Camellia Sinensis.В нескольких сообщениях указано, что зеленый чай может вызывать потерю веса за счет повышения ЭЭ и окисления жиров у людей (Westerterp-Plantenga et al., 2006). Эти положительные эффекты, по крайней мере частично, связаны с катехинами чая, такими как EGCG, который является наиболее активным катехином зеленого чая, эпигаллокатехином и галлатом эпикатехина (Basu and Lucas, 2007). Интересно, что экстракты зеленого чая содержат значительное количество кофеина, известного своими термогенными свойствами (Westerterp-Plantenga et al., 2006).Потребление чайных катехинов крысами, получавшими диету с нормальным содержанием жира, вызывало увеличение экспрессии BAT UCP1 и потерю массы WAT (Nomura et al., 2008). Chen et al. (2017) показали, что пероральное введение зеленого чая через желудочный зонд в течение 8 недель улучшало параметры, связанные с ожирением, и повышало экспрессию маркеров BAT (например, PPAR-γ, PRDM-16 и PGC-1α) в WAT крыс, получавших HFD-диета.

Что касается исследований на людях, Dulloo et al. (1999) продемонстрировали, что зеленый чай усиливает ЭЭ и окисление жиров.В этом исследовании введение эквивалентного количества кофеина, содержащегося в экстрактах зеленого чая, не привело к аналогичным метаболическим эффектам (Dulloo et al., 1999). Тем не менее, катехины и кофеин могут синергически опосредовать термогенез BAT, индуцированный адренергическими рецепторами, действуя в различных контрольных точках оси норадреналин-цАМФ. Было высказано предположение, что катехины зеленого чая могут способствовать SNA, уменьшая деградацию норадреналина за счет прямого ингибирования COMT. Интересно, что кофеин может синергически продлевать действие норадреналина путем прямого ингибирования активности PDE (Dulloo et al., 1999, 2000). Синергетический термогенный эффект, проявляемый EGCG и кофеином, был дополнительно подтвержден после введения инкапсулированных смесей EGCG-кофеин (Bérubé-Parent et al., 2005).

Однако роль зеленого чая в борьбе с ожирением казалась спорной в нескольких исследованиях на людях (Huang et al., 2014). Было высказано предположение, что на эти результаты могут влиять состав тела, пищевые привычки и этническая принадлежность исследуемых популяций (Huang et al., 2014). Кроме того, большинство исследований было направлено на оценку влияния катехинов зеленого чая на окисление жиров, а не на термогенез (Rains et al., 2011), поэтому необходимы дополнительные исследования для выяснения роли зеленого чая в активации и привлечении BAT у людей.

Ментол

Ментол (2-изопропил-5-метилциклогексанол), также известный как мятная камфора, представляет собой циклический монотерпеновый спирт, произведенный синтетическим путем или полученный из мяты перечной Mentha piperita (Patel et al., 2007; Pergolizzi et al., 2018). На протяжении веков ментол находил применение в медицине благодаря своим многообещающим биологическим свойствам, включая противокашлевое, противовоспалительное, противозудное, антибактериальное и обезболивающее (Patel et al., 2007). Также известно, что ментол вызывает ощущение холода, активируя рецептор TRPM8, неселективный канал, проницаемый для Ca ²⁺ , который обнаруживает холодовые стимулы в термосенсорной системе (McKemy et al., 2002; Bautista et al., 2007). TRPM8 также экспрессируется в значительных количествах в легких, мужской репродуктивной системе и раковых тканях, где его функция еще недостаточно изучена (Tsavaler et al., 2001; Stein et al., 2004). Недавние исследования продемонстрировали экспрессию TRPM8 на мембране коричневых и белых адипоцитов (Ma et al., 2012; Россато и др., 2014; Jiang et al., 2017).

Было показано, что длительное введение ментола мышам увеличивает экспрессию и активность UCP1 в BAT, увеличивает EE, улучшает чувствительность к инсулину и предотвращает увеличение веса, вызванное HFD. Эти эффекты, как было установлено, опосредованы активацией TRPM8 в коричневых адипоцитах с последующим Ca ²⁺ -зависимым фосфорилированием PKA (Ma et al., 2012). Аналогичным образом Jiang et al. (2017) сообщили, что TRPM8 также экспрессируется на культивируемых белых адипоцитах мышей, и его активация ментолом усиливает экспрессию термогенных генов (UCP1, PGC1α) через сигнальный путь PKA в белых адипоцитах.Интересно, что введение ментола защищало мышей от HFD-ожирения и увеличивало количество бежевых адипоцитов (Jiang et al., 2017).

Кроме того, активация TRPM8 in vitro ментолом в белых адипоцитах человека индуцировала коричневоподобный фенотип, стимулировала экспрессию UCP1 и термогенез адипоцитов (Rossato et al., 2014). Более того, было показано, что местное нанесение ментола на кожу активирует TRPM8 и вызывает параллельное повышение NST и температуры тела (Tajino et al., 2007; Vizin et al., 2018).

В совокупности эти данные подтверждают доказательства перспективного использования ментола как многообещающего подхода к лечению ожирения и связанных с ним сопутствующих заболеваний путем регулирования энергетического баланса и метаболического гомеостаза.

Рыбные жирные кислоты омега-3

Омега-3 ПНЖК, такие как DHA и EPA, являются основными полиненасыщенными жирами, содержащимися в добавках рыбьего жира и в жирной рыбе, такой как лосось (Anderson and Ma, 2009). Было показано, что добавление рыбьего жира увеличивает экспрессию UCP1 (Takahashi and Ide, 2000) и уровни белка в межлопаточных летучих мышах крыс (Kawada et al., 1998). Недавно было показано, что диетические n-3 ПНЖК снижают количество висцеральных WAT и увеличивают массу межлопаточных BAT у крыс (Crescenzo et al., 2017).

Было показано, что рыбий жир увеличивает экспрессию многочисленных термогенных генов в BAT, включая β3 ADRB3, PRDM16, PGC1α и PPAR в BAT (Bargut et al., 2016; Pahlavani et al., 2017). Кроме того, в паховом WAT рыбий жир оказывает потемнение за счет привлечения бежевых адипоцитов. В другом исследовании Kim et al. (2015) добавили доказательства того, что добавление рыбьего жира крысам в течение 10 недель индуцировало набор бежевых адипоцитов за счет увеличения экспрессии UCP1, PGC1α, CIDEA и PRDM16 в паховой WAT.Авторы предположили, что рыбий жир способствует коричневому адипогенезу, действуя как лиганд TRPV1 в пищеварительном тракте, который запускает через мозг β2-адренергический симпатический ответ в жировых депо.

Кроме того, Laiglesia et al. (2016) недавно показали, что EPA вызывает переключение с белых на бежевые адипоциты в подкожных адипоцитах человека у субъектов с избыточной массой тела, способствуя активации оси AMPK / SIRT1 / PGC1-. Однако, несмотря на многообещающие данные исследований на мышах, мало что известно о термогенной активности n-3 ПНЖК у людей.

Заключение

Недавнее открытие метаболически активных BAT у взрослых людей повысило надежды на разработку новых методов лечения ожирения, которые могут регулировать образование коричневого или бежевого жира. В этом обзоре мы сосредоточились на нескольких диетических молекулах, которые, как было показано, регулируют активацию BAT или выработку бежевого жира. Несмотря на многообещающие данные, полученные на животных моделях или клеточных линиях, эти результаты должны быть подтверждены на людях с помощью дальнейших крупных клинических испытаний с относительно длительным периодом наблюдения и с учетом таких факторов, как этническая принадлежность, генетика и образ жизни.Более того, текущие знания, полученные из клеточных культур и животных моделей, предполагают, что полифенолы, в основном куркумин и ресвератрол, оказывают термогенный эффект при добавлении в значительно повышенных дозах. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования для определения оптимального препарата, доз, а также биодоступности и безопасности этих молекул для человека.

Наконец, было показано, что описанные выше диетические компоненты имеют общие молекулярные мишени, участвующие в индукции коричневого адипогенеза.Затем будущие исследования должны проверить гипотезу о том, могут ли комбинированные добавки также действовать синергетически для активации NST у человека посредством активации BAT и / или рекрутирования бежевой жировой ткани.

Авторские взносы

Он написал рукопись. MR вычитал рукопись и дал рекомендации по общему направлению рукописи. Все авторы критически оценили окончательную версию статьи.

Финансирование

Этот проект получил финансирование в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках Соглашения о гранте Марии Склодовской-Кюри №691061.

Сокращения

ADRB3, β3-адренорецептор; AMPK, 5’аденозинмонофосфат-активируемая протеинкиназа; АТФ, аденозинтрифосфат; BAT — коричневая жировая ткань; BMP8B, костный морфогенетический белок 8b; C / EBP-α, альфа-связывающий белок-энхансер CCAAT; цАМФ, циклический аденозинмонофосфат; CD137, член рецептора фактора некроза опухоли; CIDEA, DFFA-подобный эффектор a; СОМТ, катехол-О-метилтрансфераза; ССЗ, сердечно-сосудистые заболевания; DHA, докозагексаеновая кислота; ЭЭ — затраты энергии; EGCG, галлат эпигаллокатехина; EPA, эйкозапентаеновая кислота; EPAC, обменный белок, непосредственно активируемый цАМФ; FAS, рецептор смерти; ФДГ-ПЭТ [ ¹⁸ F], фтордезоксиглюкозо-позитронно-эмиссионная томография; FGF21, фактор роста фибробластов 21; HFD, диета с высоким содержанием жиров; HSL, гормоночувствительная липаза; LPL, липопротеинлипаза; Mfn2, митофузин 2; мРНК, информационная РНК; НАД +, никотинамидадениндинуклеотид; NST, термогенез без дрожи; ПДЭ, фосфодиэстеразы; PGC-1α, гамма-коактиватор 1-альфа рецептора, активируемого пролифератором пероксисом; ПКА, протеинкиназа А; PPARγ, гамма-рецептор, активируемый пролифератором пероксисом; PRDM16, PR-домен, содержащий 16; PTEN, гомолог фосфатазы и тензина; ПНЖК, полиненасыщенные жирные кислоты; SIRT1, сиртуин-1; SNA, активность симпатического нерва; SREBP-1c, белок-1c, связывающий регуляторный элемент стерола; Tbx1, фактор транскрипции T-box 1; TMEM26, трансмембранный белок 26; TRPM8, переходный рецепторный потенциал катионного канала меластатина 8; TRPV1, временный рецепторный потенциал ваниллоида 1; UCP1, разобщающий белок 1; ВО ₂ , потребление кислорода; WAT, белая жировая ткань.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Амиот, М. Дж., Рива, К., и Винет, А. (2016). Влияние диетических полифенолов на особенности метаболического синдрома у людей: систематический обзор. Obes. Ред. 17, 573–586. DOI: 10.1111 / obr.12409

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андраде, Дж.М., Фраде, А.С., Гимарайнш, Дж. Б., Фрейтас, К. М., Лопес, М. Т., Гимарайнш, А. Л. и др. (2014). Ресвератрол увеличивает маркеры термогенеза коричневой жировой ткани за счет увеличения SIRT1 и расхода энергии и уменьшения накопления жира в жировой ткани мышей, получавших стандартную диету. Eur. J. Nutr. 53, 1503–1510. DOI: 10.1007 / s00394-014-0655-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баргут, Т. К., Сильва-э-Силва, А. К., Суза-Мелло, В., Мандарим-де-Ласерда, К.А., Агила М. Б. (2016). Мышей кормили рыбьим жиром и повышали уровень термогенных маркеров бурой жировой ткани. Eur. J. Nutr. 55, 159–169. DOI: 10.1007 / s00394-015-0834-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баскаран П., Кришнан В., Рен Дж. И Тьягараджан Б. (2016). Капсаицин вызывает потемнение белой жировой ткани и борется с ожирением, активируя механизмы, зависящие от канала TRPV1. Br. J. Pharmacol. 173, 2369–2389.DOI: 10.1111 / bph.13514

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Басу А. и Лукас Э. А. (2007). Механизмы и влияние зеленого чая на сердечно-сосудистую систему. Nutr. Ред. 65, 361–375. DOI: 10.1111 / j.1753-4887.2007.tb00314.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Баутиста, Д. М., Сименс, Дж., Глейзер, Дж. М., Цуруда, П. Р., Басбаум, А. И., Стаки, К. Л. и др. (2007). Рецептор ментола TRPM8 является основным детектором холода в окружающей среде. Природа 448, 204–208. DOI: 10.1038 / nature05910

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Берубе-Паран, С., Пеллетье, К., Доре, Дж., И Трембле, А. (2005). Влияние инкапсулированных экстрактов зеленого чая и гуараны, содержащих смесь эпигаллокатехин-3-галлата и кофеина, на 24-часовой расход энергии и окисление жиров у мужчин. Br. J. Nutr. 94, 432–436. DOI: 10.1079 / BJN20051502

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бернс, Дж., Йокота Т., Ашихара Х., Лин М. Э. и Крозье А. (2002). Растительные продукты и растительные источники ресвератрола. J. Agric. Food Chem. 50, 3337–3340. DOI: 10.1021 / jf0112973

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cantó, C., и Auwerx, J. (2009). PGC-1alpha, SIRT1 и AMPK, сеть измерения энергии, которая контролирует расход энергии. Curr. Opin. Липидол. 20, 98–105. DOI: 10.1097 / MOL.0b013e328328d0a4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Л.Х., Чиен, Ю. В., Лян, К. Т., Чан, К. Х., Фань, М. Х., Хуанг, Х. Ю. (2017). Экстракт зеленого чая индуцирует гены, связанные с потемнением белой жировой ткани, и ограничивает прибавку в весе у крыс, питающихся высокоэнергетической диетой. Food Nutr. Res. 61: 1347480. DOI: 10.1080 / 16546628.2017.1347480

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крещенцо Р., Маццоли А., Канчелье Р., Бьянко Ф., Джакко А., Ливерини Г. и др. (2017). Полиненасыщенные жирные кислоты стимулируют липогенез de novo и улучшают гомеостаз глюкозы во время возобновления кормления диетой с высоким содержанием жиров. Фронт. Physiol. 8: 178. DOI: 10.3389 / fphys.2017.00178

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ди Пьерро, Ф., Брессан, А., Ранальди, Д., Рапачоли, Г., Джакомелли, Л., и Бертуччиоли, А. (2015). Потенциальная роль биодоступного куркумина в потере веса и уменьшении жировой ткани сальника: предварительные данные рандомизированного контролируемого исследования с участием людей с избыточным весом и метаболическим синдромом. Предварительное изучение. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 19, 4195–4202.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Dulloo, A.G., Duret, C., Rohrer, D., Girardier, L., Mensi, N., Fathi, M., et al. (1999). Эффективность экстракта зеленого чая, богатого полифенолами катехина и кофеином, в увеличении 24-часового расхода энергии и окисления жиров у людей. Am. J. Clin. Nutr. 70, 1040–1045. DOI: 10.1093 / ajcn / 70.6.1040

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Dulloo, A.G., Seydoux, J., Girardier, L., Chantre, P.и Вандермандер Дж. (2000). Зеленый чай и термогенез: взаимодействие между катехин-полифенолами, кофеином и симпатической активностью. Внутр. J. Obes. Relat. Метаб. Disord. 24, 252–258. DOI: 10.1038 / sj.ijo.0801101

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Дж., Ван, Й., Се, З., Чжоу, Й., Чжан, Й., и Ван, X. (2014). Эффект зеленого чая от ожирения при вмешательстве человека и фундаментальных молекулярных исследованиях. Eur. J. Clin. Nutr. 68, 1075–1087.DOI: 10.1038 / ejcn.2014.143

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Иноуэ, Н., Мацунага, Ю., Сато, Х., и Такахаши, М. (2007). Повышенное расходование энергии и окисление жиров у людей с высокими показателями ИМТ за счет приема новых и не острых аналогов капсаицина (капсиноидов). Biosci. Biotechnol. Biochem. 71, 380–389. DOI: 10.1271 / bbb.60341

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Иресон, К., Орр, С., Джонс, Д. Дж., Вершойл, Р., Лим, К. К., Луо, Дж. Л. и др. (2001). Характеристика метаболитов химиопрофилактического агента куркумина в гепатоцитах человека и крысы, а также в крысах in vivo и оценка их способности ингибировать индуцированную сложным эфиром форбола продукцию простагландина E2. Cancer Res. 61, 1058–1064.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Jiang, C., Zhai, M., Yan, D., Li, D., Li, C., Zhang, Y., et al. (2017). Активация TRPM8, индуцированная диетой ментолом, усиливает «потемнение» WAT и уменьшает ожирение, вызванное диетой. Oncotarget 8, 75114–75126. DOI: 10.18632 / oncotarget.20540

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кавабата, Ф., Иноуэ, Н., Масамото, Ю., Мацумура, С., Кимура, В., Кадоваки, М., и др. (2009). Нежелкие аналоги капсаицина (капсиноиды) увеличивают скорость метаболизма и усиливают термогенез через желудочно-кишечный TRPV1 у мышей. Biosci. Biotechnol. Biochem. 73, 2690–2697. DOI: 10.1271 / bbb.

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кавада, Т., Каяхаши, С., Хида, Ю., Кога, К., Надачи, Ю., и Фушики, Т. (1998). Добавка рыбьего жира (бонито) усиливает экспрессию разобщающего белка в коричневой жировой ткани крысы. J. Agric. Food Chem. 46, 1225–1227. DOI: 10.1021 / jf9711000

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хера Р., Мурад М. Х., Чандар А. К., Дулай П. С., Ван З., Прокоп Л. Дж. И др. (2016). Связь фармакологического лечения ожирения с потерей веса и побочными эффектами: систематический обзор и метаанализ. JAMA 315, 2424–2434. DOI: 10.1001 / jama.2016.7602

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, М., Гото, Т., Ю, Р., Учида, К., Томинага, М., Кано, Ю. и др. (2015). Прием рыбьего жира вызывает активацию UCP1 в коричневой и белой жировой ткани через симпатическую нервную систему. Sci. Отчет 5: 18013. DOI: 10.1038 / srep18013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, С., Джин, Ю., Чой, Ю.и Парк Т. (2011). Ресвератрол оказывает действие против ожирения за счет механизмов, включающих подавление адипогенных и воспалительных процессов у мышей. Biochem. Pharmacol. 81, 1343–1351. DOI: 10.1016 / j.bcp.2011.03.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кобата К., Суто К., Тодо Т., Ядзава С., Иваи К. и Ватанабэ Т. (1999). Нордигидрокапсиат, новый капсиноид из плодов не острого перца Capsicum annuum. J. Nat.Prod. 62, 335–336. DOI: 10.1021 / np9803373

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lagouge, M., Argmann, C., Gerhart-Hines, Z., Meziane, H., Lerin, C., Daussin, F., et al. (2006). Ресвератрол улучшает функцию митохондрий и защищает от метаболических нарушений, активируя SIRT1 и PGC-1alpha. Cell 15, 1109–1122. DOI: 10.1016 / j.cell.2006.11.013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Laiglesia, L.M., Lorente-Cebrián, S., Prieto-Hontoria, P. L., Fernández-Galilea, M., Ribeiro, S. M., Sáinz, N., et al. (2016). Эйкозапентаеновая кислота способствует биогенезу митохондрий и способствует появлению бежевых свойств подкожных адипоцитов у субъектов с избыточным весом. J. Nutr. Biochem. 37, 76–82. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2016.07.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lejeune, M. P., Kovacs, E. M., and Westerterp-Plantenga, M. S. (2003). Влияние капсаицина на окисление субстрата и поддержание веса после умеренной потери веса у людей. Br. J. Nutr. 90, 651–659. DOI: 10.1079 / BJN2003938

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лоне, Дж., Чой, Дж. Х., Ким, С. В., и Юн, Дж. У. (2016). Куркумин индуцирует фенотип, подобный коричневому жиру, в 3T3-L1 и первичных белых адипоцитах. J. Nutr. Biochem. 27, 193–202. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2015.09.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луди, М. Дж., Мур, Г. Э., и Мэттес, Р. Д. (2012).Влияние капсаицина и капсиата на энергетический баланс: критический обзор и метаанализ исследований на людях. Chem. Чувства 37, 103–121. DOI: 10.1093 / chemse / bjr100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ma, S., Yu, H., Zhao, Z., Luo, Z., Chen, J., Ni, Y., et al. (2012). Активация чувствительного к холоду канала TRPM8 запускает UCP1-зависимый термогенез и предотвращает ожирение. J. Mol. Cell Biol. 4, 88–96. DOI: 10.1093 / jmcb / mjs001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манцороу, М., Павлиду, Э., Васиос, Г., Цагалиоти, Э., и Гиагинис, К. (2018). Влияние куркумина на хронические заболевания человека: обзор последних клинических данных. Phytother. Res. 32, 957–975. DOI: 10.1002 / ptr.6037

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мартинес-Гонсалес, М.А., Салас-Сальвадо, Дж., Эструч, Р., Корелла, Д., Фито, М., Рос, Э. и др. (2015). Преимущества средиземноморской диеты: выводы исследования PREDIMED. Prog. Кардиоваск. Дис. 58, 50–60. DOI: 10.1016 / j.pcad.2015.04.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

МакКеми, Д. Д., Нойхауссер, В. М., и Джулиус, Д. (2002). Идентификация холодового рецептора показывает общую роль TRP-каналов в термочувствительности. Природа 416, 52–58. DOI: 10.1038 / nature719

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Нисикава, С., Камия, М., Аояма, Х., Номура, М., Хёдо, Т., Озеки, А., и др. (2018). Высокодисперсный и биодоступный куркумин, но не нативный куркумин, вызывает образование коричневых адипоцитов у мышей. Мол. Nutr. Food Res. 62: 1700131. DOI: 10.1002 / mnfr.201700731

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Номура, С., Ичиносе, Т., Дзиндэ, М., Кавасима, Ю., Тачияшики, К., и Имаидзуми, К. (2008). Катехины чая усиливают экспрессию мРНК разобщающего белка 1 в коричневой жировой ткани крысы. J. Nutr. Biochem. 19, 840–847. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2007.11.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Охьяма К., Ногуса Ю., Шинода К., Судзуки К., Баннаи М. и Каджимура С. (2016). Синергетический эффект против ожирения за счет комбинации капсиноидов и низкой температуры за счет стимуляции биогенеза бежевых адипоцитов. Diabetes Metab. Res. Ред. 65, 1410–1423. DOI: 10.2337 / db15-0662

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Оно, К., Tsukamoto-Yasui, M., Hara-Kimura, Y., Inoue, N., Nogusa, Y., Okabe, Y., et al. (2011). Внутрижелудочное введение капсиата, временного агониста канала рецепторного потенциала, вызывает термогенные симпатические реакции. J. Appl. Physiol. 110, 789–798. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00128.2010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пахлавани М., Разафиманджато Ф., Рамалингам Л., Калупахана Н. С., Мусса Х., Скоггин С. и др. (2017). Эйкозапентаеновая кислота регулирует метаболизм коричневой жировой ткани у мышей с высоким содержанием жира и в клональных коричневых адипоцитах. J. Nutr. Biochem. 39, 101–109. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2016.08.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пан, М. Х., Хуанг, Т. М., и Лин, Дж. К. (1999). Биотрансформация куркумина путем восстановления и глюкуронизации у мышей. Drug Metab. Dispos. 27, 486–494.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Парк, С. Дж., Ахмад, Ф., Филп, А., Баар, К., Уильямс, Т., Луо, Х. и др. (2012). Ресвератрол улучшает связанные со старением метаболические фенотипы, ингибируя фосфодиэстеразы цАМФ. Cell 3, 421–433. DOI: 10.1016 / j.cell.2012.01.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перголицци, Дж. В. Младший, Тейлор, Р. мл., ЛеКуанг, Дж. А., Раффа, Р. Б. и Исследовательская группа Нема. (2018). Роль и механизм действия ментола в обезболивающих препаратах местного действия. J. Clin. Pharm. Ther. 43, 313–319. DOI: 10.1111 / jcpt.12679

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Прайс, Н. Л., Гомес, А.П., Линг, А. Дж., Дуарте, Ф. В., Мартин-Монтальво, А., Норт, Б. Дж. И др. (2012). SIRT1 необходим для активации AMPK и благотворного воздействия ресвератрола на функцию митохондрий. Cell Metab. 15, 675–690. DOI: 10.1016 / j.cmet.2012.04.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Qiang, L., Wang, L., Kon, N., Zhao, W., Lee, S., Zhang, Y., et al. (2012). Коричневое ремоделирование белой жировой ткани посредством SirT1-зависимого деацетилирования Pparγ. Ячейка 150, 620–632. DOI: 10.1016 / j.cell.2012.06.027

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Раялам, С., Янг, Дж. Ю., Амбати, С., Делла-Фера, М. А., и Бэйле, К. А. (2008). Ресвератрол вызывает апоптоз и подавляет адипогенез в адипоцитах 3T3-L1. Phytother. Res. 22, 1367–1371. DOI: 10.1002 / ptr.2503

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Россато М., Гранзотто М., Макки В., Porzionato, A., Petrelli, L., Calcagno, A., et al. (2014). Белые адипоциты человека экспрессируют холодовой рецептор TRPM8, активация которого вызывает экспрессию UCP1, активацию митохондрий и выработку тепла. Мол. Клетка. Эндокринол. 383, 137–146. DOI: 10.1016 / j.mce.2013.12.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Snitker, S., Fujishima, Y., Shen, H., Ott, S., Pi-Sunyer, X., Furuhata, Y., et al. (2009). Влияние нового лечения капсиноидами на ожирение и энергетический обмен у людей: возможные фармакогенетические последствия. Am. J. Clin. Nutr. 89, 45–50. DOI: 10.3945 / ajcn.2008.26561

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг, З., Ревело, X., Шао, В., Тиан, Л., Цзэн, К., Лей, Х. и др. (2018). Куркумин в рационе нацелен на воспаление белой жировой ткани мышей и экспрессию UCP1 в коричневой жировой ткани. Ожирение 26, 547–558. DOI: 10.1002 / oby.22110

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Штейн, Р.Дж., Сантос, С., Нагатоми, Дж., Хаяши, Ю., Миннери, Б. С., Ксавьер, М. и др. (2004). Холодные (TRPM8) и горячие (TRPV1) рецепторы в мочевом пузыре и мужских половых путях. J. Urol. 172, 1175–1178. DOI: 10.1097 / 01.ju.0000134880.55119.cf

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тажино К., Мацумура К., Косада К., Шибакуса Т., Иноуэ К., Фушики Т. и др. (2007). Нанесение ментола на кожу всего туловища у мышей вызывает вегетативные и поведенческие реакции выделения тепла. Am. J. Physiol. Regul. Интегр. Комп. Physiol. 293, R2128 – R2135. DOI: 10.1152 / ajpregu.00377.2007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Такахаши Ю. и Идэ Т. (2000). Пищевые жирные кислоты n-3 влияют на уровень мРНК коричневой жировой ткани, разобщая белок 1, лептин белой жировой ткани и переносчик глюкозы 4 у крыс. Br. J. Nutr. 84, 175–184.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Тиле, Р., Мюллер-Зейтц, Э., и Петц, М. (2008). Плоды перца чили: предполагаемые предшественники жирных кислот, характерных для капсаициноидов. J. Agric. Food Chem. 56, 4219–4224. DOI: 10.1021 / jf073420h

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цавалер Л., Шаперо М. Х., Морковски С. и Лаус Р. (2001). Trp-p8, новый ген, специфичный для простаты, активируется при раке предстательной железы и других злокачественных новообразованиях и имеет высокую гомологию с временными белками кальциевых каналов рецепторного потенциала. Cancer Res. 61, 3760–3769.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Ценг, Ю. Х., Коккотоу, Э., Шульц, Т. Дж., Хуанг, Т. Л., Винней, Дж. Н., Танигучи, К. М. и др. (2008). Новая роль костного морфогенетического белка 7 в коричневом адипогенезе и расходе энергии. Природа 454, 1000–1004. DOI: 10.1038 / nature07221

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Виртанен, К. А., Лиделл, М. Э., Орава, Дж., Хеглинд, М., Вестергрен, Р., Niemi, T., et al. (2009). Функциональная коричневая жировая ткань у здоровых взрослых. N. Engl. J. Med. 360, 1518–1525. DOI: 10.1056 / NEJMoa0808949

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Визин, Р. К. Л., Моцко-Соареш, А. С. П., Арментано, Г. М., Исикава, Д. Т., Крус-Нето, А. П., Карреттьеро, Д. К. и др. (2018). Кратковременное лечение ментолом способствует устойчивому термогенезу без индукции компенсирующего потребления пищи у крыс линии Вистар: последствия для контроля ожирения. J. Appl. Physiol. 124, 672–683. DOI: 10.1152 / japplphysiol.00770.2017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, S., Liang, X., Yang, Q., Fu, X., Rogers, C.J., Zhu, M., et al. (2015a). Ресвератрол вызывает образование коричневых адипоцитов в белом жире за счет активации AMP-активируемой протеинкиназы (AMPK) α1. Внутр. J. Obes. 39, 967–976. DOI: 10.1038 / ijo.2015.23

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, С., Ван, X., Ye, Z., Xu, C., Zhang, M., Ruan, B., et al. (2015b). Куркумин способствует потемнению белой жировой ткани в зависимости от норадреналина. Biochem. Биофиз. Res. Commun. 466, 247–253. DOI: 10.1016 / j.bbrc.2015.09.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, S., Liang, X., Yang, Q., Fu, X., Zhu, M., Rodgers, B.D., et al. (2017). Ресвератрол усиливает образование и функцию коричневых адипоцитов, активируя АМФ-активированную протеинкиназу (AMPK) α1 у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров. Мол. Nutr. Еда. Res. 61: 1600746. DOI: 10.1002 / mnfr.201600746

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вестертерп-Плантенга, М., Дипвенс, К., Йоосен, А. М., Берубе-Паран, С., и Трембле, А. (2006). Метаболические эффекты специй, чая и кофеина. Physiol. Behav. 89, 85–91. DOI: 10.1016 / j.physbeh.2006.01.027

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йонеширо, Т., Аита, С., Каваи, Ю., Иванага, Т., и Сайто, М. (2012). Невкусные аналоги капсаицина (капсиноиды) увеличивают расход энергии за счет активации коричневой жировой ткани у людей. Am. J. Clin. Nutr. 95, 845–850. DOI: 10.3945 / ajcn.111.018606

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Раскрывая секреты коричневого жира

В последние годы бурый жир привлек внимание как так называемый полезный жир, который может защитить от ожирения и связанных с ним рисков для здоровья, таких как сердечно-сосудистые заболевания и диабет.Два отдельных крупных исследования, одно из которых проведено доктором философии Лянгё Жуй. и один, сделанный Лин Ци, доктором философии, оба из отдела молекулярной и интегративной физиологии, помогают объяснить свойства бурого жира.

Коричневый жир и мозг

Расположенный в небольших карманах по всему телу, большинство млекопитающих используют бурый жир (и его близкий родственник бежевый жир), чтобы оставаться в тепле. «У мышей и людей, если у вас больше коричневого или бежевого жира, вы в большей степени защищены от метаболических заболеваний», — говорит Руи, специалист Louis G.Д’Альси — профессор физиологии Медицинской школы Университета штата Мэриленд, лаборатория которого изучает молекулярные и физиологические механизмы ожирения, диабета и жировой болезни печени. В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications , Руи, первый автор Лин Цзян, доктор философии, и их коллеги раскрывают путь, с помощью которого гормон лептин способствует снижению веса.

Лептин регулирует массу тела, контролируя аппетит и расход энергии, но как именно, остается загадкой. По словам Руи, известно, что лептин активирует коричневый и бежевый жир.Новое исследование раскрывает молекулярный ускоритель действия лептина в мозге под названием Sh3b1. Его команда обнаружила, что Sh3b1 в гипоталамусе, важной области мозга, контролирующей температуру тела и голод среди других функций, способствует стимуляции симпатической нервной системы. Симпатическая нервная система посылает сигналы коричневому и бежевому жиру, чтобы активировать его, таким образом поддерживая массу тела и метаболизм.

Команда продемонстрировала это доказательство принципа, создав две модели мыши.Мыши, у которых отсутствовал ген Sh3b1 в нейронах рецептора лептина, «имели невероятно сниженное симпатическое влечение к коричневому и бежевому жиру и сниженную способность стимулировать расход энергии», — говорит Руи. Это снижает способность бурого жира превращаться в тепло, что снижает внутреннюю температуру тела мышей. Более того, у мышей развились ожирение, инсулинорезистентность и ожирение печени. Напротив, мыши с дополнительной экспрессией Sh3b1 в мозгу были защищены от ожирения.

Нравится подкасты? Добавьте Michigan Medicine News Break на свое устройство с поддержкой Alexa или подпишитесь на обновления на iTunes , Google Play и Stitcher .

«Никто не знал, что Sh3b1 в головном мозге контролирует симпатическую нервную систему или необходим лептину для активации бурого жира для увеличения расхода энергии», — отмечает Руи.Что касается того, как это открытие может быть применено к людям, он говорит, что в конечном итоге есть надежда найти способ увеличить экспрессию Sh3b1 или его способность усиливать передачу сигналов лептина и сжигание жира.

Среди других авторов UM, внесших вклад в эту статью: Хаоран Су, Сяоинь Ву, Хонг Шен, Мин-Хён Ким, Юань Ли, Мартин Г. Майерс-младший и Чунг Оуян.

Коричневый жир и клетка

Коричневый жир приобретает свой цвет из-за большого количества железосодержащих митохондрий, в отличие от стандартного белого жира, связанного с ожирением.Команда под руководством Ци, профессора молекулярной и интегративной физиологии и внутренней медицины в Медицинской школе UM, изучает, как митохондрии, энергетическая установка клетки и другая клеточная структура, называемая эндоплазматическим ретикулумом (ER), участвует в производство белков и липидов, взаимодействующих внутри бурых жировых клеток.

В частности, они изучили роль белкового комплекса, участвующего в процессе, называемом ER-ассоциированной деградацией белка, или ERAD. Проще говоря, ERAD — это процесс удаления и разрушения неправильно свернутых белков, как вывоз мусора из ER.

«Все думали, что ERAD — это просто часть общего клеточного ответа, когда клетки подвергаются стрессу ER», — говорит Ци. «За последние шесть лет мы показали, что он играет фундаментальную роль в здоровье и болезнях».

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science , Ци вместе с первыми авторами Чжансен Чжоу, доктор философии, Маурисио Торрес, доктор философии, и их коллеги демонстрируют, как белковый комплекс ERAD влияет на правильную функцию митохондрий.

Как правило, ER и митохондрии постоянно взаимодействуют в точках соприкосновения, называемых мембранами, ассоциированными с митохондриями.Эти точки контакта отмечают области, в которых митохондрии разделяются для производства новых митохондрий и для обмена другими молекулами, такими как липиды и кальций. ER образует канальцы, которые окружают митохондрии, чтобы подготовить их к делению.

Используя современную трехмерную визуализацию, исследователи обнаружили, что происходит с митохондриями бурого жира, в которых отсутствует часть белкового комплекса ERAD, называемого Sel1L-Hrd1, при воздействии холода.

«Когда вы удаляете этот комплекс в коричневых адипоцитах, митохондрии становятся удлиненными и увеличенными», — говорит Ци.Трехмерное изображение позволило им увидеть ранее нераспознанное взаимодействие между митохондриями и ER, при этом митохондрии U-образно оборачиваются вокруг канальцев ER.

ПОДРОБНЕЕ В ЛАБОРАТОРИИ: Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей

Когда мышей помещали в холодную среду, концы внешней мембраны митохондрий загибались сами по себе, в конечном итоге сливаясь и полностью охватывая канальцы ER. В результате, говорит Ци, возникают аномально большие, деформированные, дисфункциональные митохондрии.

«Мы показали, что эти митохондрии не функционируют нормально, и мыши становятся чувствительными к холоду, температура их тела падает очень быстро», — говорит Ци. Другими словами, без этого белкового комплекса ERAD бурый жир не используется для выработки тепла. Под микроскопом этот дисфункциональный бурый жир имел более крупные капли липидов, чем бурый жир мышей с неповрежденным белковым комплексом.

«Это в высшей степени неожиданно. Результаты здесь фундаментально меняют наше понимание ER-митохондриальной коммуникации и дополнительно демонстрируют важность комплекса деградации ER в клеточной биологии.”

В этот документ также включены материалы следующих авторов UM: Кристофера Халбрука, Франсуазы Ван ден Берг, Рэйчел Б. Райнерт, Сивен Ван, Иньинг Луо, Аллена Х. Хантера, Томаса Х. Сандерсона, Аарона Тейлора, Костаса А. Лиссиотиса, Джун Ву и Дэниел А. Бирд.

Цитированных статей:

«Нейрон Sh3b1, экспрессирующий рецептор лептина, поддерживает симпатическую нервную систему и защищает от ожирения и метаболических заболеваний», Nature Communications , DOI: 10.1038 / s41467-020-15328-3

«Деградация, связанная с эндоплазматическим ретикулумом, регулирует митохондриальную динамику в коричневых адипоцитах», Science , DOI: 10.1126 / science.aay2494

Исследование 50 000 человек показало, что бурый жир может быть

изображение: На этих снимках ПЭТ у человека слева много бурого жира вокруг шеи и шейного отдела позвоночника. У человека справа нет заметного коричневого жира. посмотреть еще

Предоставлено радиологами MSKCC Андреасом Г. Вибмером и Хайко Шёдером.

Коричневый жир — это та волшебная ткань, от которой вы захотите больше. В отличие от белого жира, который хранит калории, бурый жир сжигает энергию, и ученые надеются, что он может стать ключом к новым методам лечения ожирения. Но долгое время оставалось неясным, действительно ли люди с большим количеством бурого жира имеют лучшее здоровье. Во-первых, таких людей было трудно даже идентифицировать, поскольку бурый жир спрятан глубоко внутри тела.

Теперь новое исследование в Nature Medicine предлагает убедительные доказательства: среди более чем 52000 участников те, у кого был обнаруживаемый бурый жир, реже, чем их сверстники, страдали сердечными и метаболическими заболеваниями, начиная от диабета 2 типа и заканчивая ишемической болезнью сердца, которая является ведущей. причина смерти в США.

Исследование, которое на сегодняшний день является крупнейшим в своем роде на людях, подтверждает и расширяет преимущества бурого жира для здоровья, предложенные в предыдущих исследованиях. «Впервые это обнаруживает связь со снижением риска определенных заболеваний», — говорит Пол Коэн, доктор Альберта Резника, M.D., доцент и старший лечащий врач больницы Университета Рокфеллера. «Эти результаты делают нас более уверенными в возможности воздействия коричневого жира на терапевтический эффект».

Ценный ресурс

Хотя бурый жир десятилетиями изучается на новорожденных и животных, только в 2009 году ученые пришли к выводу, что его также можно найти у некоторых взрослых, обычно на шее и плечах. С тех пор исследователи начали изучать неуловимые жировые клетки, которые обладают способностью сжигать калории и выделять тепло в холодных условиях.

Однако крупномасштабные исследования бурого жира были практически невозможны, потому что эта ткань обнаруживается только на ПЭТ-сканировании, специальном виде медицинской визуализации. «Эти сканирования дороги, но, что более важно, они используют радиацию», — говорит Тобиас Бехер, первый автор исследования и ранее клинический ученый в лаборатории Коэна. «Мы не хотим подвергать этому многих здоровых людей».

Врач-ученый Бехер предложил альтернативу. Прямо через дорогу от его лаборатории тысячи людей ежегодно посещают Мемориальный онкологический центр им. Слоана Кеттеринга, чтобы пройти ПЭТ-сканирование для оценки рака.Бехер знал, что, когда рентгенологи обнаруживают бурый жир на этих снимках, они обычно делают это, чтобы убедиться, что он не ошибочно принят за опухоль. «Мы поняли, что это может быть ценным ресурсом, который поможет нам начать изучение бурого жира в масштабах всей популяции», — говорит Бехер.

Защитный жир

В сотрудничестве с Хайко Шодером и Андреасом Вибмером из Memorial Sloan Kettering, исследователи просмотрели 130 000 снимков ПЭТ более чем 52 000 пациентов и обнаружили присутствие бурого жира почти у 10 процентов людей.(Коэн отмечает, что эта цифра, вероятно, занижена, потому что пациенты были проинструктированы избегать воздействия холода, физических упражнений и кофеина, которые, как считается, увеличивают активность бурого жира).

Некоторые общие и хронические заболевания были менее распространены среди людей с обнаруживаемым коричневым жиром. Например, только 4,6% страдали диабетом 2 типа по сравнению с 9,5% людей, у которых не обнаруживался бурый жир. Точно так же у 18,9% был аномальный холестерин по сравнению с 22.2 процента у людей без бурого жира.

Кроме того, исследование выявило еще три состояния, при которых люди с бурым жиром имеют более низкий риск: гипертония, застойная сердечная недостаточность и ишемическая болезнь сердца — связи, которые не наблюдались в предыдущих исследованиях.

Еще одним удивительным открытием стало то, что бурый жир может смягчить негативные последствия ожирения для здоровья. В целом у людей с ожирением повышен риск сердечных заболеваний и нарушений обмена веществ; но исследователи обнаружили, что среди тучных людей, у которых есть бурый жир, распространенность этих состояний была аналогична таковой среди людей, не страдающих ожирением.«Кажется, что они защищены от вредного воздействия белого жира», — говорит Коэн.

Больше, чем электростанция, сжигающая энергию

Фактические механизмы, с помощью которых бурый жир может способствовать улучшению здоровья, все еще неясны, но есть некоторые подсказки. Например, коричневые жировые клетки потребляют глюкозу для сжигания калорий, и возможно, что это снижает уровень глюкозы в крови, что является основным фактором риска развития диабета.

Роль бурого жира более загадочна при других состояниях, таких как гипертония, которая тесно связана с гормональной системой.«Мы рассматриваем возможность того, что коричневая жировая ткань не просто потребляет глюкозу и сжигает калории, и, возможно, действительно участвует в передаче гормональных сигналов другим органам», — говорит Коэн.

Команда планирует продолжить изучение биологии бурого жира, в том числе путем поиска генетических вариантов, которые могут объяснить, почему у некоторых людей его больше, чем у других, — потенциальные первые шаги к разработке фармакологических способов стимулирования активности бурого жира для лечения ожирения и связанных с ним заболеваний. условия.

«Естественный вопрос, который возникает у всех, -« Что я могу сделать, чтобы получить больше коричневого жира? », — говорит Коэн. «У нас пока нет точного ответа на этот вопрос, но это будет захватывающее пространство для ученых, которое они могут исследовать в ближайшие годы».

###

---

---

Заявление об отказе от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.

Использование коричневого жира в борьбе с диабетом 2 типа: Newsroom

, ДАЛЛАС, 4 июня 2021 г. — Повышение концентрации белка в коричневом жире, по-видимому, снижает уровень сахара в крови, повышает чувствительность к инсулину и защищает от ожирения печени за счет преобразования белого жира в более здоровое состояние, говорится в новом исследовании, проведенном учеными из Юго-Западного Университета штата Вашингтон. Открытие, опубликованное в Интернете в Nature Communications , в конечном итоге может привести к новым решениям для пациентов с диабетом и связанными с ним заболеваниями.

Перри Э. Бикель, доктор медицины

Скачать исследование в формате PDF

«Воспользовавшись этой естественной системой, мы сможем сделать жировые депо более здоровыми с точки зрения метаболизма и потенциально предотвратить или лечить диабет, связанный с ожирением», — говорит руководитель исследования Перри Э. Бикель, доктор медицины, доцент кафедры внутренней медицины в UTSW. .

Десятки миллионов американцев страдают диабетом 2 типа, заболеванием, характеризующимся повышенным уровнем сахара в крови и резистентностью к инсулину, гормону, который позволяет клеткам использовать сахар в крови для получения энергии.Это заболевание связывают с ожирением, поскольку избыточная белая жировая ткань (WAT) — жировая ткань, в которой хранится большая часть запасенной в организме энергии — связана с повышенным уровнем сахара в крови и резистентностью к инсулину у восприимчивых людей. У людей и других млекопитающих также есть второй тип жира, известный как коричневая жировая ткань (BAT), который способен сжигать жир, увеличивая тепло тела при низких температурах. По словам Бикеля, НИМ были исследованы как потенциальная цель для снижения веса, но они также могут играть роль в повышении уровня сахара в крови независимо от потери веса.

Благодаря дополнительному PLIN5 митохондрии в коричневых жировых клетках повышают их способность сжигать жир даже при комнатной температуре. Изображения доктора. Виолета И. Галлардо-Монтехано и Перри Э. Бикель.

В ходе исследования Бикель и его коллеги, в том числе соруководитель Виолетта И. Галлардо-Монтежано, доктор медицинских наук, инструктор в UTSW, обнаружили, что бурый жир может играть важную защитную роль от диабета. Исследователи сделали это открытие, изучая перилипин 5 (PLIN5), белок, который покрывает липидные капли внутри клеток, особенно в BAT.

Когда команда генетически модифицировала мышей, которые вырабатывали дополнительный PLIN5 в BAT, у животных сохранялись значительно более низкие концентрации сахара в крови и более высокая чувствительность к инсулину во время тестов на толерантность к глюкозе по сравнению с мышами с нормальным уровнем PLIN5. У них также была менее жирная печень — состояние, связанное с диабетом 2 типа.

В поисках механизма, лежащего в основе этих положительных изменений, ученые обнаружили, что митохондрии BAT у мышей, созданных с помощью генной инженерии, приспособились сжигать еще больше жира, аналогично тому, что наблюдается у животных, помещенных в холодную погоду.Однако адаптации было недостаточно, чтобы объяснить эффект снижения сахара в крови. Присмотревшись, исследователи обнаружили, что белые адипоциты животных, у которых был дополнительный PLIN5 в своих коричневых адипоцитах, были меньше и имели снижение некоторых маркеров воспаления — изменений, которые связаны с повышенной чувствительностью к инсулину и метаболизмом сахара.

Бикель отмечает, что BAT, по-видимому, взаимодействует с WAT каким-то неизвестным образом, потенциально посылая молекулярный фактор через кровоток, когда уровни PLIN5 повышаются в коричневых адипоцитах.

«Следующий вопрос, который мы хотим решить, — говорит Бикель, — это что это за фактор и можем ли мы использовать его для терапевтических целей».

Исследование финансировалось грантами Национальных институтов здравоохранения (R01DK115875, R01DK112826 и R01DK108833) и фондами Startup State University Wayne.

Другие исследователи, которые участвовали в этом исследовании, включают Чаофенг Янг и покойную Лизу Ханер из UTSW, Джошуа А. Джонсон, Джон Л. Макафи из Кливлендской клиники, Уильям Л.Голландию из Университета Юты и Родриго Фернандес-Вальдивия из Медицинского факультета Государственного университета Уэйна.

Бикель является обладателем звания Дэниела В. Фостера, доктора медицины, заслуженной кафедры внутренней медицины.

О Юго-Западном медицинском центре UT

UT Southwestern, один из ведущих академических медицинских центров в стране, объединяет новаторские биомедицинские исследования с исключительным клиническим уходом и образованием. Преподавательский состав института получил шесть Нобелевских премий и включает 25 членов Национальной академии наук, 17 членов Национальной академии медицины и 13 исследователей Медицинского института Говарда Хьюза.