Бурый жир у человека где находится: 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.

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

Как сделать белый жир – бурым, или «Таблетка» от ожирения

: 07.08.2015

Жировая ткань, как известно, бывает двух видов – белая и бурая. Белый жир, «работающий» на долгосрочное запасание энергии в виде молекул АТФ, с трудом расщепляется – именно он откладывается у нас на животе и бедрах. Клетки бурого жира устроены по-другому: они содержат много митохондрий, в энергетическом цикле которых разорвана связь между окислением липидов и синтезом АТФ. Поэтому вся энергия, получаемая при окислении веществ в клетках бурого жира, превращается в тепло — он как будто специально создан, чтобы сжигать калории и помогать нам худеть! Но подавляющую часть жировой ткани во взрослом организме составляет белая, а бурая в относительно большом количестве есть только у грызунов, у животных, впадающих в спячку, и новорожденных детей. Точнее, так считалось до недавнего времени…

В 2009 г. совершенно случайно, при проведении диагностических процедур по поводу опухоли было обнаружено, что и у взрослых людей есть бурый жир. Это удалось сделать благодаря методу визуализации активного метаболизма в ткани – позитронно-эмиссионной томографии, объединенной с компьютерной томографией. В том же году пять независимых групп исследователей подтвердили этот результат, доказав, что в шейно-надключичной области взрослых людей действительно имеются участки жировой ткани, биохимически и гистологически идентичные бурому жиру.

Правда, доля людей, у которых имеются существенные отложения такого жира, оказалась совсем небольшой — 3% мужчин и 7,5% женщин. Хотя в одном из экспериментов, где участвовали молодые мужчины, у 23 человек из 24 испытуемых наблюдалось повышение метаболической активности бурого жира под действием холода. И, кстати, эта активность была обратно пропорциональна уровню избыточного веса.

Все эти изыскания привели к признанию того факта, что бурый жир так или иначе может присутствовать у взрослых людей, и увеличение его количества или активности может быть мишенью для фармакологического вмешательства, конечная цель которого – борьба с ожирением и сопутствующими ему заболеваниями, такими как сахарный диабет.

После этого работа закипела. Как обычно, начали с лабораторных мышей, и одно из таких исследований чуть не произвело сенсацию. Было обнаружено, что белый жир может превращаться в бурый под воздействием гормона иризина, который вырабатывается в организме человека естественным путем при выполнении физических упражнений. К сожалению, также выяснилось, что в отличие от мышей у людей в бурый жир под действием иризина трансформируются лишь единичные клетки белого жира. Конечно, эти результаты – хорошее подтверждение пользы умеренных физических нагрузок, но это все же не «волшебная таблетка».

Что касается человека, то при проведении экспериментов на клетках человеческой белой жировой ткани их все же удалось заставить приобретать признаки бурой жировой ткани — под действием холода. При этом в клетках возрастал уровень характерного для митохондрий бурого жира белка UCP1 (термогенина), который и содействует превращению жира непосредственно в тепло. И здесь опять можно вспомнить слова известной песенки «закаляйся, если хочешь быть здоров» и понять, что холод – это все же не метод терапии.

Но вот недавно ученые из медицинского отделения Техасского университета (Галвестон, США) обнаружили, что у человека белый жир приобретает свойства бурого в еще одной ситуации – при ожогах третьей степени.

Все началось с наблюдений, что людям после тяжелых ожогов во время восстановительного периода требуется больше калорий для поддержания массы тела, чем обычно. В исследовании на 48 больных с тяжелыми ожогами у одной группы больных образцы жировой ткани были взяты в первые дни после поступления в больницу, у другой – через несколько недель, в восстановительном периоде.

Выяснилось, что в клетках жировой ткани второй группы уровень термогенина был существенно повышен, т.е. клетки начали приобретать функциональные признаки бурой жировой ткани. Хотя такой жир был не столь эффективен как «естественный», но даже он позволял сжигать в среднем 263 дополнительных калории каждый день без каких-либо изменений физической нагрузки или питания. Если бы удалось добиться такого уровня повышения активности бурого жира медикаментозным способом, то это было бы вполне достаточно для применения на практике.

Ученые предполагают, что преобразование белого жира в бурый в случае ожогов связано с компенсаторной реакцией организма на потерю значительной части кожи – органа, участвующего в поддержании терморегуляции. Сейчас ученые исследуют, какие конкретно молекулярные механизмы опосредуют такое преобразование клеток жира: возможно, его запускает высокий уровень адреналина – гормона стресса. Только после того, как будут выяснены точные молекулярные механизмы этого явления, мы сможем приблизиться к конечной цели – разработке лекарства от излишнего веса.

По: http://news.sciencemag.org и http://www.ncbi.nlm.nih.gov

Подготовила Мария Перепечаева

: 07.08.2015

— бурый и бежевый жир

Бурая жировая ткань

Строение

Клетки белой и бурой жировой ткани значительно отличаются друг от друга. Клетка бурой жировой ткани имеет по всей цитоплазме много мелких жировых капель, окружающих большое количество митохондрий, обильно снабжена окончаниями симпатических нервов и кровеносными сосудами. В эмбриогенезе она развивается из миобластов миотома сомитов, т.е. из предшественников скелетной мускулатуры, а не из предшественников соединительной ткани, подобно белым адипоцитам.

Бурая жировая ткань у младенцев составляет около 5% от массы их тела. Она расположена подкожно, между лопатками, в виде небольших отложений вокруг мышц и кровеносных сосудов шеи, в щеках (комочки Биша), а также в большом количестве – в подмышечных впадинах. Более глубокие отложения находятся в переднем средостении, вдоль позвоночника, вокруг почек, надпочечников, аорты, между лопатками, около почек и щитовидной железы. Между лопатками, на грудной клетке и на плечах у младенцев бурые адипоциты граничат с белыми, но нет четкой грани между клетками, среди бурых адипоцитов на «территории» бурой жировой ткани располагаются в некотором количестве белые адипоциты.

По мере взросления количество клеток бурой жировой ткани в указанных зонах снижается, но совсем не исчезает. По частоте встречаемости в организме одна клетка бурого жира, в среднем, приходится на 100-200 белых адипоцитов. 

Функции

Функцией бурой жировой ткани является оперативное обеспечение организма тепловой энергией (адаптивный термогенез). Основной механизм термогенеза определяется тем, что в митохондриях клеток бурых адипоцитов процессы окисления и фосфорилирования не сопряжены (разобщены) и при окислении поступающих сюда жирных кислот происходит, в основном, выделение тепла, а не синтез АТФ. 

Разобщение окисления и фосфорилирования обеспечивают специальные белки – термогенины (разобщающие белки, uncoupling proteins, UCP). Существуют несколько изоформ разобщающих белков: UCP-1 находится преимущественно в бурой жировой ткани, UCP-2 – в бурой и белой, UCP-3 – в cкелетных мышцах, UCP-4 и UCP-5 –  преимущественно в мозге.

Адаптивный термогенез – это повышение теплопродукции в ответ:

• на изменение окружающей среды (снижение температуры) и на переохлаждение организма. При этом активируется симпатическая нервная система и стимулируется липолиз в бурых адипоцитах,
• на стимуляцию катехоламинами (через β3-адренорецепторы) – повышение транскрипции гена UCP-1, что приводит к увеличению энергозатрат,
• на избыток потребления пищи или изменение ее состава (поступление жиров), 
• на секрецию лептина (усиление транскрипции гена UCP-1),
• на какие-то патологические воздействия.

У человека адаптивный термогенез ярко выражен у новорожденных, но при взрослении становится менее востребованным, заменяясь на иные способы сохранения тепла. 
У взрослых отсутствие (резкое снижение) бурой жировой ткани встречается  в 10% всех случаев ожирения.

Бурой жировой ткани много у животных, которые впадают в зимний сон и зимнюю спячку, температура тела у них поддерживается за счет адаптивного термогенеза.

Небольшие количества бурой жировой ткани у здоровых взрослых людей осуществляют постпрандиальный (возникающий после еды) термогенез, что в определенной степени препятствует отложению жира на фоне избытка пищи. При ожирении клетки бурой жировой ткани практически отсутствуют и, соответственно, процесс постпрандиального термогенеза не происходит.

Бежевая жировая ткань

Установлено, что помимо белой и бурой жировых тканей имеется промежуточная разновидность – бежевая жировая ткань. Эта ткань является промежуточной между белой и бурой жировыми тканями. Бежевые адипоциты первоначально имеют крайне низкое количество термогенина, но, как и классические бурые адипоциты, реагируют на определенную стимуляцию (понижение температуры, мышечная работа) началом высокой экспрессии термогенина и превращением в активные теплообразующие адипоциты.

Некоторыми авторами возможность перехода белой жировой ткани в бурую жировую ткань через бежевую называется доказанным фактом. 
По другим авторам, бежевая жировая ткань является самостоятельной тканью, возникшей из белой и приблизившейся к бурой по морфологическим и биохимическим показателям. Но, тем не менее, она выделяется как отдельная ткань. 

Независимо от точек зрения, развитие и наличие бежевой жировой ткани служит важным механизмом поддержания энергетического и температурного гомеостаза.

При работе скелетных мышц в них повышается содержание особого белка — фактора транскрипции PGC-1a (peroxisome proliferator-activated receptor Gamma Coactivator 1-alpha), этот белок также экспрессируется в бурой жировой ткани, сердце и почках. Он стимулирует увеличение количества другого белка FNDC5 (fibronectin type III domain-containing protein 5).

У белка FNDC5 имеется две функции:

1. Даже в очень низких концентрациях он увеличивает синтез мРНК белка термогенина в 70-100 раз.
2. При его расщеплении образуется секретируемый мышцами полипептид, который был назван ирисином. Этот гормон является посредником между физическими нагрузками и различными тканями организма, в том числе белой и бурой жировыми тканями.

Вырабатываясь в работающих мышцах, ирисин транспортируется по крови в белые адипоциты, меняет акценты транскрипции и преобразует белую жировую ткань в бежевую.

Ирисин вырабатывается мышечной тканью не только при физической работе, но и при действии на организм холода. Так, при дрожании от холода в течение 10-15 минут вырабатывается такое же количество ирисина, как и при часовой езде на велосипеде со средней интенсивностью.

Название ирисин дано по имени древнегреческой богини Ириды, которая являлась богиней радуги и вестницей богов Зевса и Геры.

Интересно, что белок FNDC5 также стимулирует синтез нейротрофического фактора BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) в зубчатой извилине гиппокампа головного мозга, т.е. в той зоне которая участвует в процессах обучения и памяти. BDNF, в свою очередь, способствует образованию новых нейронов из стволовых клеток и новых синапсов, которые закрепляют новые знания и консолидируют память.
Получены данные взаимосвязи мозговой и физической активности, на основании которых предполагается, что посильные упражнения на выносливость для пожилых людей помогут им сохранить умственное здоровье.

Бурая жировая ткань человека : научное издание

• О вузе
  • Сведения об образовательной организации
  • Общая информация
  • Документы
  • Символика
  • Позиции в рейтингах
  • СФУ в Проекте 5-100
  • Карьера в СФУ
  • Доска почёта
  • Кампус, карта
  • Наши партнёры
  • Общественная приемная
  • Противодействие коррупции
  • Обработка и защита персональных данных
  • Доступная среда
  • Контакты, реквизиты
  • Сведения о доходах
• Структура
  • Структура
  • Руководство
  • Сотрудники
• Поступление
  • Главная
  • Бакалавриат, специалитет
  • Дни открытых дверей
  • Иностранным абитуриентам
  • Магистратура
  • Аспирантура
  • Докторантура
  • Школьнику
  • Полезные материалы
  • Контакты
• Новости
  • Все новости
  • Популярные новости
  • Анонсы
  • Прошедшие события
  • Объявления
  • Поступление
  • Обучение
  • Наука
  • Внеучебная жизнь
  • Спорт
  • Сотрудничество
  • Другие рубрики
  • Федеральные новости
• Обучение
  • Главная
  • Новое расписание СФУ
  • Новости
  • Расписание занятий
  • Графики учебного процесса
  • Образовательные программы
  • Доступная среда
  • Инженерное образование
  • ФИП
  • Дополнительное образование
  • Обучение языкам
  • Программа «Honors College»
  • Академия инжиниринга
  • Стипендии, премии, олимпиады
  • Дистанционное обучение 2020
  • Нормативные документы
  • Учебно-методическое обеспечение
  • Образовательные ресурсы
  • Электронное обучение
• Фото
  • Новые альбомы
  • Кампус
  • Праздники
  • Награждения
  • Спорт
  • Конкурсы
  • Конференции, встречи
  • Акции, открытия
  • Визиты
  • Поездки
  • Выставки
  • Люди
  • Институты
  • Кафедры, отделы
  • Сообщества, клубы
• Наука
  • Главная
  • Новости
  • Аспирантура
  • Докторантура
  • Научная аттестация
  • Научные мероприятия
  • Научные проекты
  • Гранты и конкурсы
  • Научные лаборатории
  • Инновации, разработки
  • Научные школы
  • Полезные материалы
  • Научный журнал СФУ
• Видео
  • Всё видео
  • Видеолекции
  • Об университете
  • ТВ СФУ
  • Учебные фильмы
  • Концерты, праздники
  • Доклады, интервью, обсуждения
  • Другие рубрики
• Спорт
  • Главная
  • Новости
  • Спортивные секции
  • Оздоровление и отдых
  • Спортивные сооружения
  • Мероприятия для студентов
  • Сильнейшие спортсмены
  • «Беги за мной! СФУ»
  • ГТО
• Внеучебная жизнь
  • Новости
  • Концепция молодежной политики и социально-воспитательной работы в СФУ на 2020-2023 годы
  • Документы в сфере молодёжной политики
  • Безопасность
  • Противодействие коррупции
  • Студенческие организации и объединения
  • Мероприятия
  • Коворкинги
  • Символ «U»-белка
• Университет 4.0
• International
  • Главная
  • Выезд за рубеж сотрудников, обучающихся и докторантов
  • Европейское приложение к диплому
  • Обучение в СФУ
  • Русский как иностранный
  • Тестирование по русскому языку
  • Open Doors
  • For international students
  • Приглашение иностранцев
  • Партнёры и ассоциации
  • Документы
  • СибирьТочкаРу
  • Летний университет 2021

Наверх

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

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, которые сжигают 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. Проверено 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/. По состоянию на 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. По состоянию на 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. По состоянию на 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

.

Коричневая жировая ткань человека: что мы узнали на данный момент

Abstract

Коричневая жировая ткань (BAT) — это уникальная ткань, способная преобразовывать химическую энергию непосредственно в тепло при активации симпатической нервной системой.Первоначально считалось, что они применимы только для новорожденных и младенцев, исследования последних лет предоставили недвусмысленные доказательства активности BAT у взрослых людей. Более того, стало ясно, что BAT играет важную роль в чувствительности к инсулину у грызунов и людей. Это открыло возможность для новых интересных методов лечения ожирения и диабета. В этом обзоре резюмируется текущее состояние исследований с особым акцентом на последние достижения в области BAT и инсулинорезистентности у взрослых людей.Кроме того, мы предлагаем обзор возможных будущих терапевтических применений BAT для лечения ожирения и диабета.

Введение

В последние годы коричневая жировая ткань (BAT) вновь привлекла внимание биомедицинских исследований. Хотя ранее считалось, что он незначителен для взрослых людей, его присутствие и метаболическая активность в этой популяции недвусмысленно продемонстрированы в нескольких статьях, опубликованных в 2009 г. (1–4). BAT — это термогенная ткань, которая позволяет мелким млекопитающим поддерживать постоянную внутреннюю температуру тела при низких температурах окружающей среды без дрожи.Он заметно отличается от белой жировой ткани (WAT). В то время как белые адипоциты в основном состоят из одной большой липидной капли и имеют только несколько митохондрий, коричневые адипоциты содержат несколько липидных капель на клетку и заполнены митохондриями. BAT интенсивно иннервируется симпатической нервной системой (SNS) и имеет высокую васкуляризацию. У грызунов и человеческих младенцев основное депо находится между лопатками, и больше депо существует вдоль магистральных сосудов и в забрюшинном пространстве (5,6).Короче говоря, уникальная термогенная способность ткани обусловлена ​​высоким содержанием митохондрий и экспрессией разобщающего белка 1 (UCP1) (рис. 1). UCP1 — это протонный канал внутри внутренней митохондриальной мембраны, который при активации замыкает дыхательную цепь, тем самым рассеивая химическую энергию в виде тепла.

Рисунок 1

Иммуногистохимия межлопаточных клеток человека (верхний ряд), периадренальных BAT (средний ряд) и подкожных WAT (нижний ряд), демонстрируя высокое количество митохондрий и UCP1 в BAT по сравнению с WAT.UCP1 окрашен в зеленый цвет, а цитохром с оксидаза окрашен в оранжевый цвет. Объединенное изображение (правый столбец) показывает идеальную совместную локализацию двух белков, а ядра окрашены в красный цвет.

Рецепторы холода в коже регистрируют прохладную температуру окружающей среды и передают сигнал гипоталамическим центрам, которые регулируют температуру тела (7). Эфферентный сигнал к BAT передается SNS и его передатчиком норэпинефрином (8), который активирует β3-адренорецепторы и быстро стимулирует внутриклеточный липолиз.Высвободившиеся жирные кислоты подпитывают дыхательную цепь и открывают UCP1, который рассеивает митохондриальный протонный градиент в виде тепла (9). В дополнение к своей терморегулирующей функции, BAT, как было описано, активируется определенными питательными веществами и высококалорийной диетой. В классическом эксперименте Ротвелл и Сток (10) показали, что высококалорийные диеты (так называемые «диеты кафетерия») приводят к активации BAT у грызунов и, таким образом, способствуют термогенезу, вызванному диетой. Было высказано предположение, что этот механизм защитит грызунов, по крайней мере частично, от ожирения, вызванного диетой (10).В то время как вклад BAT в индуцированный холодом термогенез, как правило, не оспаривается, концепция индуцированного диетой термогенеза как функции BAT была подвергнута сомнению в последние годы из-за противоречивых результатов исследований (11–13).

Стимуляция β3-адренорецепторов не только активирует термогенез BAT в краткосрочной перспективе, но также увеличивает биогенез митохондрий и экспрессию UCP1, а также приводит к росту ткани. Длительная адренергическая стимуляция индуцирует коричневые адипоциты в том, что в противном случае было депо WAT, что способствует термогенезу (5).Гормон щитовидной железы повышает чувствительность к адренергическим стимулам, а высокий уровень экспрессии дейодиназы 2 типа (DIO2) является одной из отличительных черт BAT. DIO2 превращает тироксин (T4) в трийодтиронин (T3), который имеет значительно более высокое сродство к рецепторам тироидных гормонов (THR) и имеет решающее значение для термогенной функции BAT (14).

В то время как физиология и функция ткани были широко изучены в течение 1970-х и 1980-х годов, за последнее десятилетие были сделаны замечательные открытия, касающиеся молекулярного развития и дифференциации ткани и ее распространенности у взрослых людей.

Происхождение BAT и два типа BAT

Учитывая большое количество внутриклеточных липидов, можно было заподозрить общее происхождение белых и коричневых адипоцитов. Неожиданно было показано, что классический BAT развивается из центрального дермомиотома, который также дает начало дорсальной дерме и эпаксиальной мышце (15). Этот вывод был подтвержден исследованиями по отслеживанию клонов, показавшими, что миоциты и коричневые адипоциты, но не белые адипоциты, происходят из клеток-предшественников, экспрессирующих Myf5 , ген, кодирующий миогенный регуляторный фактор MYF-5.Хроническая адренергическая активация у грызунов, подвергшихся воздействию холода, приводит к развитию коричневых адипоцитов в депо WAT (16), которые вносят вклад в термогенную способность (17). В то время как животным изначально необходимо полагаться на дрожь, чтобы поддерживать нормальную внутреннюю температуру тела, расширение BAT приводит к постепенному увеличению неподвижного термогенеза (5). Эти индуцированные коричневые адипоциты были названы «рекрутируемыми», «бритыми» (коричневыми в белом) или «бежевыми» адипоцитами, и последний в настоящее время является наиболее широко используемым термином.Бежевые адипоциты демонстрируют ту же морфологию клеток, что и классические коричневые адипоциты, и функционально равны (18), но не происходят от Myf5 -экспрессирующих предшественников (19) и демонстрируют уникальные генные сигнатуры, которые отличаются от сигнатур классических коричневых адипоцитов, обнаруженных в межлопаточная летучая мышь (20).

Из многих факторов транскрипции, участвующих в дифференцировке BAT, два заслуживают особого внимания: рецептор γ, активируемый пролифератором пероксисом, γ-коактиватор-1α (PGC-1α) и белок цинкового пальца 16 домена PR (PRDM16).

PGC-1α стимулирует митохондриальный биогенез и окислительный метаболизм и имеет решающее значение для адаптации к холоду (21,22). Его экспрессия значительно увеличивается при воздействии холода, а его нокаут в коричневых преадипоцитах значительно снижает увеличение UCP1 при передаче адренергических сигналов (23). PRDM16 представляет собой белок цинкового пальца, который, как было показано, преимущественно экспрессируется в коричневых адипоцитах по сравнению с белыми адипоцитами. Он действует как фактор транскрипции вместе с PGC-1α.Сверхэкспрессия PRDM16 в преадипоцитах из депо WAT привела к полному фенотипу коричневых адипоцитов (24), а его отмена в преадипоцитах из классических депо BAT вызывает потерю фенотипа коричневых адипоцитов и дифференцировку в миоциты (19). Более того, он также экспрессируется в подкожных депо WAT, в которых адренергические стимулы могут вызывать образование бежевых адипоцитов, но не в эпидидимальных депо WAT, устойчивых к «потемнению» (25).

(Повторное) открытие BAT у взрослых людей

Актуальность BAT для новорожденных и младенцев была признана и неоспорима в течение десятилетий (26,27), и даже присутствие BAT у взрослых людей было продемонстрировано в исследованиях аутопсии. чем 40 лет назад (28).Однако, даже несмотря на то, что было показано, что UCP1 экспрессируется во взрослом BAT человека в 1980-х и 1990-х (29-31), его функциональная роль была менее четкой. Из-за результатов исследований на моделях грызунов и наблюдений за повышенным расходом энергии в ответ на β3-адренергические агонисты (32) и различной реакцией на холод у худых и страдающих ожирением людей (33) было высказано предположение, что снижение массы и активности BAT может быть связано с развитие ожирения и диабета 2 типа (34). Однако в то время не было возможности однозначно доказать метаболическую активность у взрослых людей (35–37).

Растущее клиническое использование 2-дезокси-2- [фтор-18] фтор-d-глюкозы в сочетании с компьютерной томографией ( ¹⁸ F-FDG PET / CT) для обнаружения и наблюдения за раком привело к наблюдению двустороннего поглощения метки жиром надключичной области у части пациентов, особенно в холодное время года (38), что побудило предположить, что эта ткань действительно может быть активной BAT (39). В 2009 году три статьи (1,3,4), опубликованные параллельно в журнале New England Journal of Medicine , недвусмысленно продемонстрировали наличие функциональных BAT у взрослых людей.Cypess et al. (1) тщательно изучили почти 2000 рутинных [ ¹⁸ F] -FDG ПЭТ / КТ-сканирований и выявили двустороннее поглощение индикатора у> 5% пациентов. В другой группе пациентов, перенесших операцию в шейном отделе, они смогли идентифицировать мультилокулярные адипоциты UCP1 ⁺ в надключичной области (1). Используя другой подход, van Marken Lichtenbelt et al. (3) продемонстрировали, что характерное поглощение [ ¹⁸ F] -FDG в надключичной области происходило в ответ на умеренное воздействие холода в группе здоровых добровольцев и было связано с усилением термогенеза, как было определено с помощью непрямой калориметрии.Похожий подход был использован Виртаненом и соавт. (4), которые дополнительно взяли образцы биопсии из надключичной области, которые дали положительный результат ПЭТ в ответ на воздействие холода, и смогли однозначно доказать принадлежность этой ткани BAT. В последующие годы эти результаты были подтверждены многочисленными наблюдательными и проспективными исследованиями (40–48).

Визуализация ПЭТ / КТ выявила активную BAT у взрослых людей в надключичной области, забрюшинном пространстве и вдоль аорты, с основным депо в надключичной области (2).В соответствии с предыдущими исследованиями аутопсии (28), депо BAT в межлопаточной области взрослых отсутствовало. По аналогии с результатами на животных моделях, было высказано предположение, что депо, обнаруженное у взрослых людей, относится к бежевому типу BAT и, следовательно, может не быть эквивалентным классическому межлопаточному депо BAT (49,50). Действительно, недавние исследования (51,52) с использованием повторяющегося воздействия холода демонстрируют высокую пластичность BAT у взрослых людей. Дополнительным доказательством феномена потемнения является тот факт, что BAT с большей вероятностью обнаруживались в забрюшинной ткани пациентов, перенесших операцию на надпочечниках в холодное время года (53).

Используя комбинацию МРТ и молекулярного анализа, мы могли продемонстрировать, что межлопаточное депо BAT обнаружено у младенцев и состоит из классических коричневых адипоцитов, в то время как надключичные и забрюшинные депо, обнаруженные у взрослых людей, демонстрируют молекулярную сигнатуру, которая согласуется с бежевый тип коричневых адипоцитов (54). Кроме того, две другие группы исследователей (55,56) независимо идентифицировали оба типа коричневых адипоцитов в разных депо шейных BAT у взрослых людей и, таким образом, подтвердили наш вывод о том, что взрослые люди демонстрируют два типа BAT.Недавно сообщалось о роли альтернативно активированных макрофагов и эозинофилов в развитии функциональных бежевых BAT у мышей (57,58). Кроме того, популяция предшественников коричневых адипоцитов была идентифицирована в скелетных мышцах как у мышей (59), так и у людей (60,61). Эти клетки могут быть дифференцированы в зрелые коричневые адипоциты путем стимуляции костным морфогенетическим белком (BMP) 7, что представляет собой потенциальную мишень для фармакологического вмешательства у людей.

Присутствие у людей различных типов коричневых клеток адипоцитов имеет принципиальное значение, поскольку они могут быть нацелены на различные фармакологические стимулы.

Роль BAT в инсулинорезистентности и ожирении Диабет у людей

Подробная информация о важных исследованиях роли BAT, ожирения и инсулинорезистентности у людей приведена в Таблице 1.

Таблица 1

Важные исследования, посвященные изучению BAT и их значимости для ожирения и чувствительности к инсулину / метаболизма глюкозы у людей

Ретроспективные исследования (1,42,46) с использованием данных ПЭТ / КТ больших групп людей продемонстрировали обратную зависимость между наличием активных BAT и ожирением.Однако в этих исследованиях распространенность BAT была низкой (5–10%), поскольку активность BAT не стимулировалась воздействием холода. Тщательно разработанные исследования (2, 3) с использованием умеренного холода не только продемонстрировали активную BAT у 95% субъектов, но также могут подтвердить обратную связь с ИМТ. Кроме того, распространенность и активность BAT были намного ниже у пациентов с тяжелым ожирением (62), а активность BAT увеличилась в этой группе после потери веса, вызванной бариатрической хирургией (63). Учитывая связь ожирения и инсулинорезистентности, неудивительно, что активность BAT была обратно пропорциональна диабету и уровню глюкозы натощак в обсервационных исследованиях (1,42,46).

Кажется очевидным, что энергозатратная ткань — подобно тренировке мышц — может иметь потенциал как для противодействия ожирению, так и для улучшения инсулинорезистентности. Это мнение подтверждается несколькими моделями трансгенных мышей, которые демонстрируют повышенную активность BAT. Прямая сверхэкспрессия UCP1 в WAT мышей C57BL / 6J, склонных к ожирению, снижает массу тела (64). Сверхэкспрессия фактора транскрипции FOXC2 в жировой ткани индуцировала коричневые адипоциты в депо WAT. Трансгенные животные были устойчивы к ожирению, вызванному диетой (65), внутримышечному отложению ацил-КоА жирных кислот и резистентности к инсулину печени, индуцированной диетой (66).В то время как межлопаточное депо BAT является стабильным признаком у грызунов, способность индуцировать коричневые адипоциты в депо WAT при стимуляции холодовыми или адренергическими агонистами значительно варьируется между генетически разными линиями мышей. Интересно, что эта способность самая низкая у штаммов, подверженных ожирению и диабету (17,67,68). Что именно вызывает эти вариации и можно ли перенести эти наблюдения на людей, еще предстоит выяснить. В настоящее время мало исследований посвящено изучению связи BAT и генетической изменчивости у людей.Однонуклеотидный полиморфизм в генах UCP1 и ADRB3 (адренергический рецептор 3β) человека был связан с повышенным возрастным снижением активности BAT, по данным FDG PET у здоровых японских добровольцев (69), и увеличением висцерального жира в той же популяции (70) .

BAT человека экспрессирует высокие уровни переносчика глюкозы GLUT4, а инсулин стимулирует поглощение глюкозы тканями в той же степени, что и в мышцах. По аналогии с инсулинозависимым поглощением глюкозы при тренировке мышц, воздействие холода приводит к более высокому поглощению глюкозы в BAT, чем стимуляция инсулином (71).В соответствии с этими данными, кратковременный легкий холодовой стимул увеличивал чувствительность к инсулину у здоровых добровольцев с активными надключичными BAT (72). И наоборот, потребление глюкозы, активируемой холодом и инсулином, в BAT было значительно ниже у людей с ожирением, чем у контрольных субъектов с нормальным весом (73). Снижение активности BAT может быть следствием ожирения, инсулинорезистентности или основного метаболического фенотипа. Однако интервенционные исследования, направленные на увеличение массы и активности BAT у людей, продемонстрировали увеличение утилизации глюкозы и чувствительности к инсулину после повторяющегося воздействия холода, предназначенного для увеличения активности BAT (51,74).Вместе с данными, полученными на моделях грызунов, эти данные свидетельствуют о том, что снижение активности BAT способствует развитию ожирения и инсулинорезистентности.

Помимо воздействия на метаболизм глюкозы, эксперименты на грызунах также свидетельствуют о благотворном влиянии активных BAT на метаболизм липидов. Следует отметить, что внутриклеточные липиды являются основным субстратом термогенеза BAT при кратковременном холодовом воздействии. У мышей захват липопротеинов, богатых триглицеридами, в BAT увеличивается при воздействии холода за счет активации липопротеин-липазы и CD36 в эндотелии его плотной сосудистой сети (75), что способствует гомеостазу триглицеридов.Ouellet et al. (40) смогли продемонстрировать потребление внутриклеточных липидов и повышенное поглощение жирных кислот холода-активированными BAT у здоровых добровольцев. Интересно, что на мышиной модели метаболизма липопротеинов, подобной человеку, метформин был способен увеличивать клиренс частиц ЛПОНП в BAT, а также увеличивать содержание и активность митохондрий BAT, что предполагает потенциальное влияние BAT на действие этого широко используемого противодиабетического препарата ( 76).

Таким образом, роль BAT в метаболизме глюкозы и липидов и, следовательно, в патогенезе метаболического синдрома и диабета 2 типа подтверждается растущим количеством доказательств.Таким образом, он может представлять собой ценную терапевтическую мишень для лечения метаболических заболеваний у людей.

НИМ как потенциальная мишень для лечения ожирения и диабета у людей

Ожирение и связанные с ним заболевания приводят к огромным человеческим страданиям и затратам, связанным с медицинским обслуживанием. Увеличение расхода энергии за счет расширения и активации BAT потенциально может помочь снизить массу тела и улучшить чувствительность к инсулину, особенно у тех, кто не может увеличить расход энергии за счет мышечной активности.На рисунке 2 обобщены физиологические пути, ведущие к активации и распространению BAT, влияние на метаболизм и возможные фармацевтические подходы.

Рисунок 2

BAT активируется при воздействии холода через SNS. Гормоны щитовидной железы играют важную роль в регуляции термогенеза, и их местная активность резко увеличивается под действием DIO2. Было продемонстрировано, что несколько пептидных гормонов индуцируют дифференцировку бежевых BAT в депо WAT у мышей. Потенциальные фармацевтические вещества для активации BAT помещены рядом с их физиологическими мишенями и обведены красным.Активация BAT благотворно влияет на обмен веществ в организме; эффекты, обозначенные *, в настоящее время продемонстрированы только на животных моделях. β3-AR, β3-адренорецептор; FGF, фактор роста фибробластов; NEFA, неэтерифицированная жирная кислота.

Самый простой подход — использовать производные катехоламинов для стимуляции BAT. Хотя норадреналин и родственные вещества не могут использоваться в терапевтических целях из-за побочных эффектов со стороны сердечно-сосудистой системы, специфические агонисты β3-адренергических рецепторов успешно использовались у грызунов для повышения активности BAT и уменьшения ожирения и инсулинорезистентности (77,78).У худых мужчин β3-адренергический агонист увеличивал окисление жиров и чувствительность к инсулину, но не влиял на расход энергии после 8 недель использования (79). Другой агонист β3-адренорецепторов может в краткосрочной перспективе увеличить расход энергии в состоянии покоя у здоровых мужчин с ожирением (80). Длительное лечение в течение 28 дней снижало уровни триглицеридов в плазме, но термогенез или масса тела не менялись (81). Однако эти исследования были выполнены до того, как было подтверждено присутствие активных BAT у взрослых людей, и поэтому активность BAT не оценивалась напрямую.

Используя сканирование ПЭТ / КТ [ ¹⁸ F] -FDG, Cypess et al. (82) недавно продемонстрировали, что кратковременное увеличение расхода энергии из-за селективного агониста β3-адренергических рецепторов было связано с активностью BAT у здоровых добровольцев. Неоднозначные результаты, полученные в предыдущих исследованиях, могли быть вызваны тем фактом, что BAT не присутствовали у всех исследованных лиц, или подавлением адренергических рецепторов в ответ на их длительную стимуляцию. Непрямой симпатомиметический агент эфедрин также стимулирует термогенез BAT в краткосрочной перспективе у худых мужчин (ИМТ 22 кг / м ² , n = 9), но не у мужчин с ожирением (ИМТ 36 кг / м ² , n = 9) (83).Однако другое исследование (84) с участием 10 здоровых добровольцев (средний ИМТ 24 кг / м 2 ² , 4 мужчины / 6 женщин) не смогло выявить опосредованное эфедрином повышение активности BAT. Важно отметить, что длительный прием эфедрина в течение 4 недель снижал активность BAT даже у здоровых молодых мужчин (средний ИМТ 24 кг / м ² , n = 23) (85), возможно, в результате подавления адренергических рецепторов.

Термогенез BAT заметно увеличивается у людей с гипертиреозом (86). Супрафизиологические дозы гормонов щитовидной железы связаны с серьезными побочными эффектами, что запрещает их терапевтическое использование для снижения массы тела.Однако неблагоприятные симптомы, такие как тахикардия, в основном связаны с активацией THRα. Селективное нацеливание на THRβ, с другой стороны, придавало устойчивость к ожирению, вызванному диетой, за счет увеличения активности BAT и хорошо переносилось крысами (87,88). Кроме того, у мышей было показано, что желчные кислоты увеличивают экспрессию DIO2 за счет связывания с TGR5, трансмембранным рецептором, связанным с G _s -белком, и, таким образом, увеличивают локальную доступность трийодтиронина и расход энергии (89,90).Данные об активности BAT из исследований на людях с агонистами THR или производными желчных кислот в настоящее время недоступны.

В последние годы были предприняты многочисленные попытки идентифицировать вещества и гормоны, которые способны расширять и активировать BAT, и был описан ряд различных гормонов и молекул, в основном на животных моделях. Сверхэкспрессия PGC-1α в мышцах привела к открытию нового пептидного гормона, секретируемого мышцами в ответ на физическую нагрузку, который увеличивает количество бежевых адипоцитов в депо WAT мышей.Экзогенное введение этого пептидного гормона, получившего название «ирисин», приводило к потемнению депо подкожной жировой ткани у мышей (91). В некоторых, но не во всех исследованиях было показано, что экспрессия иризина коррелирует с физическими упражнениями у людей (92). Однако недавняя статья (93) убедительно продемонстрировала, что дрожь приводит к увеличению уровня ирисина у людей и, таким образом, может обеспечивать связь между дрожью и термогенезом без дрожания в ответ на холод. Хотя рецептор для Irisin все еще нуждается в открытии, недавно было показано, что Irisin действует на адипоциты посредством митоген-активируемой протеинкиназы p38 и связанного с внеклеточным сигналом пути киназы-митоген-активируемой протеинкиназы (94).Аналогичным образом, другой пептид, названный метеориноподобным (Metrnl), был идентифицирован как фактор, индуцируемый в мышцах при физической нагрузке и в жировой ткани при воздействии холода (57). Его введение увеличивало расход энергии и улучшало толерантность к глюкозе у мышей за счет зависимого от эозинофилов увеличения концентрации интерлейкина-4, что приводило к активации макрофагов жировой ткани.

β-аминоизомасляная кислота (BAIBA) — еще одно вещество, секретируемое миоцитами, сверхэкспрессирующими PGC-1α, и его уровни в плазме крови у людей повышаются в ответ на физические упражнения.Введение BAIBA увеличивало экспрессию BAT-специфических генов в депо WAT мышей, а рецептор α, активируемый пролифератором пероксисом, был идентифицирован как потенциальная мишень. Расход энергии у животных, получавших BAIBA, был выше, чем у животных, получавших плацебо, и была улучшена чувствительность к инсулину (95). BMP7 и BMP8B (96–98) и фактор роста фибробластов 21 (93,99) также были описаны как пептидные гормоны, влияющие на функцию и развитие BAT у мышей. Используя другой подход, недавний скрининг малых молекул, способных трансформировать белые адипоциты человека в коричневые адипоциты in vitro, показал, что ингибиторы киназы Janus, тофацитиниб и R406 последовательно увеличивают экспрессию UCP1 и экспрессию митохондриальных генов (100).

Аналоги иризина и других пептидных гормонов, а также небольшие молекулы могут быть многообещающими фармакологическими вариантами для расширения и активации BAT, но их эффективность у людей все еще требует тестирования.

С физиологической точки зрения, BAT также может быть расширен и активирован мягкими холодовыми раздражителями. Повторное периодическое воздействие на здоровых японских мужчин без обнаруживаемых НДТ на исходном уровне (средний ИМТ 22 кг / м ² , n = 12) умеренного холода (17 ° C в течение 2 ч / день) в течение 6 недель набирало и расширяло НДТ, и привело к уменьшению жировой массы тела (52).В аналогичном эксперименте снижение температуры окружающей среды с 24 ° C до 19 ° C привело к среднему вызванному холоду увеличению расхода энергии на 5% и активности BAT на 10% у 24 здоровых добровольцев (101). Эти экологические стратегии поддерживаются сезонными колебаниями распространенности BAT и экспрессии UCP1 у взрослых людей, причем самые высокие количества наблюдаются в холодное время года (2,53). По аналогии с пропагандой физической активности на уровне населения, небольшое снижение температуры в помещении потенциально может помочь предотвратить ожирение.

В заключение, увеличение массы и активности BAT с целью увеличения расхода энергии представляет собой многообещающую новую терапевтическую цель для лечения как ожирения, так и инсулинорезистентности.

Информация о статье

Финансирование. M.J.B. был поддержан грантом Фонда Гольдшмидта-Якобсона, Базель, Швейцария. S.E. был поддержан грантами Шведского исследовательского совета (2012-1652 и 2014-2516), Фонда Кнута и Алисы Валленберг, Университетской больницы Сальгренска (LUA-ALF), Европейского Союза (HEALTH-F2-2011-278373, DIABAT) , Фонд ИнгиБритт и Арне Лундгрен, Фонд Седерберга и Фонд Масонов Короля Густава V и Королевы Виктории.

Двойственность интересов. О потенциальных конфликтах интересов, относящихся к этой статье, не сообщалось.

Авторские взносы. M.J.B. и С. написал, отредактировал и отредактировал рукопись. M.J.B. и С. являются гарантами этой работы и, как таковые, имеют полный доступ ко всем данным в исследовании и несут ответственность за целостность данных и точность анализа данных.

Предварительная презентация. Это исследование было представлено в абстрактной форме на 75-й научной сессии Американской диабетической ассоциации, Бостон, Массачусетс, 5–9 июня 2015 г.

• Получено 29 января 2015 г.
• Принято 26 марта 2015 г.

• © 2015 Американской диабетической ассоциацией. Читатели могут использовать эту статью при условии, что произведение правильно процитировано, используется в образовательных целях, а не для получения прибыли, и если произведение не изменено.

Что это такое, ожирение у новорожденных

Коричневая жировая ткань или бурый жир — это один из двух типов жира, который есть у людей и других млекопитающих. Его основная функция — превращать пищу в тепло тела.Иногда его называют «хорошим» жиром.

Новорожденные люди и спящие млекопитающие имеют высокий уровень бурого жира. Другой тип жира — белый или желтый жир.

Многое остается неизвестным о буром жире. Ученые только начинают понимать, что делает бурый жир. Если они смогут выяснить, как белый жир превращается в бурый, это может привести к лечению ожирения.

Белые адипоциты или белые жировые клетки имеют одну липидную каплю, но коричневые адипоциты содержат много маленьких липидных капель и большое количество железосодержащих митохондрий.Именно это высокое содержание железа придает коричневому жиру цвет от темно-красного до коричневого.

Коричневый жир имеет больше капилляров, чем белый жир, из-за более высокого потребления кислорода. Бурый жир также имеет множество немиелинизированных нервов, обеспечивающих симпатическую стимуляцию жировых клеток.

Липид — это еще одно название жира. Липиды — это вещества, растворяющиеся в спирте, но не в воде, например жир. Масло и воск также являются липидами. Липиды содержат кислород, водород и углерод. В них меньше кислорода, чем в углеводах.

Жир, который скапливается вокруг талии и бедер человека, относится к белому типу. Бурый жир в основном скапливается вокруг шеи.

Функции бурого жира начали выясняться совсем недавно. Основные различия между ними заключаются в следующем:

Белая жировая ткань (WAT), или белый жир, является результатом накопления избыточных калорий. Когда мы потребляем слишком много калорий, организм превращает их в запас энергии в виде белого жира.

Распределение WAT влияет на метаболический риск.Большое количество белого жира вокруг брюшной полости связано с более высоким риском метаболических заболеваний, тогда как жир на бедрах и бедрах — нет.

Коричневая жировая ткань (BAT) или бурый жир выделяет тепло за счет сжигания калорий. В холодную погоду липидные запасы бурого жира истощаются, и его цвет становится темнее.

У людей и млекопитающих с более высоким уровнем бурого жира требуется больше времени, чтобы начать дрожать от холода, чем у людей с более низким уровнем. Новорожденные не дрожат от холода, потому что уровень коричневой жировой ткани в них выше, чем у людей старшего возраста.

Эксперименты показали, что добавление коричневого жира к мышам увеличивает скорость, с которой они сжигают энергию, уменьшает количество жира на их теле и защищает их от ожирения, вызванного диетой.

У новорожденных доля бурого жира выше, чем у взрослых, и с возрастом эта доля постепенно снижается.

Коричневый жир можно обнаружить у взрослых с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Это легче обнаружить, когда человек подвергся воздействию низких температур.Больше всего бурого жира можно найти в нижней части шеи взрослого человека и в области над ключицей.

У человека с избыточным весом пропорционально меньше коричневого жира, чем у человека без избыточного веса. Бурый жир может играть ключевую роль в поддержании стройности человека.

У новорожденных около 5 процентов веса тела составляет бурый жир. Обычно он располагается в верхней половине позвоночника и ближе к плечам.

Коричневая жировая ткань способствует выделению тепла. Он активируется, когда организму или телу требуется дополнительное тепло.Это может произойти, когда у человека начинается лихорадка или когда животное выходит из спячки. Это тепловыделение, также называемое термогенезом, также вызывается кормлением.

Функция коричневого жира у новорожденных заключается в защите их от переохлаждения, то есть снижения внутренней температуры тела. Гипотермия — серьезная проблема для недоношенных новорожденных и основная причина смерти.

У пожилых людей большая площадь поверхности, больше мускулов, пропорциональная меньшая площадь головы, способность дрожать и двигаться из холодных мест.У новорожденных этого нет. Высокий уровень бурого жира у новорожденных обеспечивает альтернативный способ регулирования течки.

Учитывая, что ожирение в настоящее время находится на высоком уровне, эксперты ищут способы, с помощью которых люди могут похудеть, либо сокращая потребление пищи, либо сжигая больше энергии.

Один из способов сжигания энергии — упражнения, но НИМ также способствует использованию энергии. Рассеивая энергию в виде тепла, он может противодействовать увеличению веса.

Эксперты говорят, что они еще не знают, как люди могут увеличить содержание бурого жира, но есть некоторые мысли, что, если они смогут узнать, как превратить больше белого жира в бурый жир, это может помочь людям похудеть или предотвратить дополнительный вес. прирост.

Однако остается неизвестным, возможно ли это или полезно.

Исследование, проведенное учеными из Университета Шербрука, Канада, показало, что добровольцы с более высоким уровнем коричневого жира начинали дрожать при более низких температурах по сравнению с добровольцами с более низким уровнем.

Кроме того, когда бурые жировые клетки были активными, добровольцы сжигали дополнительные 250 калорий, что в 1,8 раза увеличивало скорость сжигания калорий.

Исследователи также обнаружили, что у худых людей бурого жира больше, чем у людей с ожирением, но они пришли к выводу, что еще слишком рано делать какие-либо выводы о потенциальных преимуществах бурого жира.

Был установлен ряд путей, которые можно использовать для разработки методов лечения ожирения. В декабре 2016 года исследователи объявили, что они обнаружили сигнальный путь, который может запустить процесс превращения белых жировых клеток в коричневые жировые клетки, что повысит их вероятность сжигания жира.

Однако остается еще много проблем. Например, даже если ученые смогут решить, как превратить белый жир в коричневый, как его можно активировать, чтобы сжигать больше энергии?

Другая проблема заключается в том, что даже если можно увеличить потребление коричневого жира для увеличения потребления калорий, человеческий организм все равно сможет компенсировать это увеличением голода, что приведет к более высокому потреблению калорий с пищей.

Это исследование все еще находится на ранней стадии, и пройдет много времени, прежде чем подобные выводы смогут быть применены на практике.

Что такое коричневый жир? 5 увлекательных фактов

У каждого есть хоть немного бурого жира. В отличие от обычного старого белого жира, в котором накапливаются 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 холодом.

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 бурого 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», — 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 обнаружила бурый жир у взрослых в 2009 году.[Готовы к школе медицины? 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. «Наверное, 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.

Препарат, который лечит людей с гиперактивным мочевым пузырем, может повысить активность бурого жира , согласно результатам, опубликованным Сайпессом и его коллегами 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.

Коричневая жировая ткань — обзор

2.2 Коричневая жировая ткань

BAT, в отличие от WAT, является термогенной тканью, основной функцией которой является рассеяние энергии, при этом основным ответственным механизмом является разобщающий белок 1 (UCP1).UCP1 представляет собой BAT-специфический белок, расположенный во внутренней митохондриальной мембране, который разъединяет дыхательную цепь, выделяя тепло вместо энергии. Этот процесс известен как адаптивный термогенез и опосредуется адренергической стимуляцией [13].

У людей количество НДТ относительно велико в начале жизни, что помогает противодействовать потере тепла у новорожденных, но постепенно снижается по мере старения. Однако у грызунов есть депо BAT на протяжении всей жизни, что помогает им поддерживать температуру тела в ответ на холод [14].Недавние исследования на взрослых людях с использованием ¹⁸ F-фтордезоксиглюкозы-ПЭТ / КТ-сканирований выявили активные депо BAT в основном в шейном и надключичном областях, но также в подмышечной, паравертебральной, парааортальной и надпочечниковой областях [15].

BAT отличается от WAT не только наличием UCP1, так как они происходят из разных онтогенетических клонов с Myf5-положительными и отрицательными предшественниками, соответственно [6]. Таким образом, БАТ представляет собой большое количество термогенных митохондрий и небольших липидных капель, которые очень доступны для гидролиза и окисления СЖК [16].Более того, известно, что BAT полагается на глюкозу и FFAs в качестве метаболического топлива [17], и текущие исследования предполагают возрастающую роль BAT в физиологической регуляции метаболизма, такой как контроль триглицеридов [18] и клиренс глюкозы, у обоих грызунов. [19] и люди [20]. Хотя эндокринная функция BAT плохо изучена, недавно было описано, что BAT продуцирует такие факторы, как фактор роста фибробластов 21 и ретинол-связывающий белок, которые могут модулировать функцию других метаболических органов [21].

Действительно, в клинических испытаниях на людях масса BAT была связана с худым фенотипом и более низким инсулином натощак, а также со снижением IR и воспалительной секреции адипокина [22]. После активации BAT были связаны с потерей веса [23] и уменьшением жировой массы тела [24], как из-за увеличения расхода энергии, так и с увеличением местного и чистого удаления глюкозы [25]. Таким образом, хотя BAT составляет небольшую долю массы тела (~ 0,1%), повышение активности BAT является перспективной терапевтической стратегией для лечения ожирения [26].

Интересно, что исследования показали снижение массы / метаболической активности BAT среди субъектов с ожирением, связанное с увеличением висцерального жира, старением и гипергликемией [14,15,27]. Фактически, процесс отбеливания BAT был описан на животных моделях ожирения, когда увеличенные адипоциты демонстрируют потерю ответа на бета-адренергические стимулы вместе с дисфункцией митохондрий [28]. Такой процесс также может иметь место у людей, учитывая тот факт, что поглощение глюкозы BAT нарушено у лиц с ИР и СД2 [29].

С другой стороны, активность BAT у лиц с ожирением связана с метаболически более здоровым фенотипом [27], а привлечение BAT положительно связано с потерей веса после бариатрической хирургии [30]. Более того, трансплантация BAT в моделях ожирения на животных, получающих диету, улучшила клиренс глюкозы за счет увеличения чувствительности к инсулину в сердце, мышцах и WAT [19]. Что касается липидного метаболизма, есть доказательства того, что активация BAT приводит к улучшению клиренса триглицеридов и FFA у людей с дислипидемией [31] и в моделях ожирения на грызунах [18].

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, доцент кафедры физиологии Медицинской школы Университета штата Калифорния Луи Д’Альси, лаборатория которого изучает молекулярные и физиологические механизмы ожирения, диабета и жировой болезни печени. В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications , Руи, первый автор Линь 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 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 свой 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 всего лишь 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 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.

Обычно ER и митохондрии постоянно взаимодействуют в точках соприкосновения, называемых мембранами, ассоциированными с митохондриями.Эти точки соприкосновения 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, по словам 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

Что такое коричневый жир? Может ли это помочь вашему телу похудеть?

Если вы относитесь к миллионам американцев, которые пытаются стать здоровее и сбросить лишние килограммы, вы, вероятно, не задаетесь вопросом, лучше ли один тип жира по сравнению с другим. Но многие исследования показывают, что бурый жир в вашем теле может быть секретным оружием для похудания.

Коричневый жир, также называемый коричневой жировой тканью, — это особый вид телесного жира, который помогает выделять тепло при простуде.Вот почему обычно не замерзаешь насмерть, играя в снег или гуляя по ледяному ветру.

Особенностью бурого жира является то, что он содержит намного больше митохондрий, чем белый жир. Эти митохондрии являются «двигателями» бурого жира, которые сжигают калории для производства тепла. Многочисленные исследования показали, что воздействие холода увеличивает количество коричневого жира, присутствующего в организме, тем самым потенциально увеличивая количество сжигаемых телом калорий.

Может ли бурый жир помочь похудеть?

Коричневый жир вызвал большой интерес у исследователей, потому что, похоже, он использует обычный телесный жир в качестве топлива.Это особенно верно, если человек занимается физической активностью, потому что исследования показывают, что упражнения стимулируют гормоны, которые активируют бурый жир, чтобы творить чудеса.

Хотя исследования продолжаются, и нам все еще нужно больше понимания того, как бурый жир активируется для сжигания калорий, ученые надеются. Возможно, в будущем использование способности бурого жира сжигать калории, а также разработка лекарств, способствующих образованию в организме большего количества коричневого жира, станут многообещающими вариантами новых, инновационных методов лечения потери веса.

Но жир есть жир, правда?

Не совсем так. У большинства из нас в теле есть как белый, так и коричневый жир. Проще говоря, белый жир сохраняет энергию и калории, а коричневый жир сжигает энергию и калории.

Поскольку бурый жир сжигает калории для выделения тепла, его часто называют «хорошим» жиром. У младенцев много коричневого жира, но уровень коричневого жира снижается по мере того, как мы становимся взрослыми. Взрослые, у которых относительно больше коричневого жира, как правило, моложе, стройнее и имеют нормальный уровень сахара в крови.

Но белый жир — это еще не все. Как уже упоминалось, он накапливает необходимые нам калории, помогает защитить наши внутренние органы, обеспечивая подушку, и (как и бурый жир) выделяет полезные гормоны (подробнее об этом ниже). Но избыток белого жира, особенно в области живота, может вызвать проблемы со здоровьем, которые приводят к повышенному риску сердечных заболеваний, гипертонии, диабета и других заболеваний.

Гормоны и жиры

И белый, и коричневый жир не просто хранят калории и высвобождают энергию, они играют важную роль в эндокринной функции, вырабатывая определенные гормоны, которые помогают регулировать глюкозу, холестерин и обмен веществ.

В недавнем прошлом было проведено множество исследований (в основном на мышах) и еще больше (в том числе на людях), в которых изучаются несколько типов гормонов, которые секретируются жировыми клетками или тесно с ними взаимодействуют, особенно бурый жир. Многие из этих гормонов играют ключевую роль в поддержании здоровья или вызывают заболевания. Вот лишь некоторые из исследований.

• В исследовании мышей с болезненным ожирением, проведенном в середине 1990-х годов, исследователи обнаружили, что у мышей не было гормона лептина, который секретируется жировыми клетками.Без лептина, регулирующего аппетит, животные всегда голодали и вырастали почти в два раза больше, чем контрольные мыши.
• A Исследование , 2012 г., показало, что гормоны, вырабатываемые сердцем, называемые сердечными натрийуретическими пептидами, заставляют обычные запасающие энергию белые жировые клетки превращаться у мышей в сжигающий энергию бурый жир. Когда мышей помещали в холодную среду, они производили больше сердечного гормона, который включал бурый жир, заставляя его сжигать больше калорий.
• Исследование от 2016 года показало, что упражнения могут помочь в контроле веса и предотвратить диабет, улучшая способность жировых клеток сжигать калории за счет повышения уровня гормона иризина, который вырабатывается во время упражнений.Исследования показывают, что ирисин может помочь превратить обычную белую жировую ткань в более метаболически активный бурый жир; ирисин помогает белому жиру имитировать положительный эффект бурого жира.
• В 2018 году исследователи из Германии и Финляндии обнаружили , что бурый жир взаимодействует с гормоном кишечника секретином, который сообщает мозгу о сытости тела во время еды, что помогает контролировать потребление пищи. Обычно, когда бурый жир и секретин работают вместе, мозг перестает чувствовать голод.

Если текущие исследования покажут такие же результаты на людях, жировая ткань и гормоны могут стать очень важным ключом к эффективному снижению веса.

Знаем ли мы, как активировать бурый жир у человека?

Хотя многочисленные исследования показали, что воздействие холода увеличивает количество бурого жира , присутствующего в организме, что приводит к сжиганию большего количества калорий, все еще неясно, сколько холода нужно выдержать человеку, чтобы увеличить его или уровень полезного коричневого жира в ее организме.

Возможно, пройдет еще десять лет, прежде чем появятся конкретные исследования, показывающие, как увеличить и активировать наши запасы коричневого жира при простуде, но тем временем исследователи уже знают одно: упражнения , скорее всего, являются ключевыми.Если вы хотите запустить свою собственную машину для сжигания коричневых калорий, начните с выполнения программы упражнений .

Подпишитесь на блог INTEGRIS Health On Your Health

Подпишитесь на регулярные электронные письма с полезной и интересной информацией о здоровье и благополучии в Оклахоме от врачей и экспертов в области здравоохранения INTEGRIS Health.

.

No related posts.