Nezávislý orgán Tajný dvojitý život telesného tuku

Za normálnych okolností vidíme svoje tukové tkanivo ako niečo nepríjemné, čo sa viaže na naše telo a v tých najnepriaznivejších prípadoch vyzerá esteticky. Nepochybne slúži organizmu ako dôležitý sklad energie, ktorý by nás mal z evolučných dôvodov chrániť pred hladom. Čo však bolo pre našich lovcov a zhromažďovanie predkov životne dôležité, sa pri dnešnom množstve potravy môže stať dokonca zdravotnou hrozbou. Dôvodom je to, že samotný telesný tuk je metabolicky aktívny a možno ho dokonca považovať za nezávislý orgán.

nezávislý

Orgán je definovaný ako samostatná bunková sieť v našom organizme, ktorá je spravidla samostatná a má špecifickú životne dôležitú funkciu. Toto je zvlášť zreteľné na príklade srdca alebo pečene.

Orgány sa môžu líšiť, pokiaľ ide o ich zložitosť, štruktúru, funkciu a bunkové zloženie. Napríklad pečeň je jedným z najnudnejších orgánov. Skladá sa takmer výlučne z hepatocytov a medzi nimi je niekoľko ďalších buniek, ktoré tiež preberajú ďalšie úlohy. Nachádza sa na pevnom mieste v tele, je oddelený od svojho okolia a má vopred určený tvar. Je schopný sa regenerovať, ale okrem toho je to nudný zástupca medzi orgánmi, aj keď jeden z najdôležitejších.

Potom je tu mozog. Aká bláznivá vec. Skladá sa z rôznych druhov buniek vrátane neurónov, oligodendrocytov, astrocytov atď. Každá z nich má inú úlohu. Sú prepojené miliardy krát. Je to tiež jediný nám známy orgán vo vesmíre, ktorý je schopný porozumieť takmer celému vesmíru, ale nie sebe.

Potom máme pokožku, ktorá lemuje celý náš povrch tela, obsahuje niekoľko rôznych buniek a všade vyzerá zväčša rovnako.

Ale telesný tuk je podľa definície tiež orgánom. Aj keď sa nachádza v rôznych častiach nášho tela, rovnako ako pokožka, má svoju vlastnú štruktúru, funkciu a typy buniek, ktoré tvoria tento jedinečný orgán. Teraz, keď sme si ujasnili, ako by sme mali myslieť na orgány, a máme jasné pochopenie, že tukové tkanivo je orgán, môžeme sa ponoriť trochu hlbšie do jeho funkcií.

Mnoho z nás už pozná dva typy tukových tkanív, podkožný tuk pod kožou a viscerálny tuk, ktorý obklopuje naše orgány a ďalšie veci v nás. Často však nemyslíme na to, kde v nás stále máme tuk. Napríklad v kostnej dreni, ako vankúš pod nohy alebo v prsnom tkanive žien. Hrá veľa rolí, o ktorých často nerozmýšľame.

Ak pôjdeme do veci trochu hlbšie, môžeme dokonca rozlišovať medzi rôznymi druhmi tukových buniek.

V najširšom slova zmysle môžeme tukové bunky rozdeliť do troch kategórií:

  1. Biele tukové bunky
  2. Béžové tukové bunky
  3. Hnedé tukové bunky

Biele tukové tkanivo sa považuje za zásobný tuk. Bunky obsahujú veľké zásoby mastných kyselín a majú iba niekoľko mitochondrií a miernu metabolickú aktivitu. Béžové (farba medzi bielou a hnedou) tukové bunky sa považujú za „prechodné bunky“. Obsahujú mierne množstvo mastných kyselín a majú o niečo viac mitochondrií ako biele tukové tkanivo, a preto majú mierne vyššiu, ale miernu metabolickú aktivitu. Považujú sa za hybrid medzi bielymi a hnedými tukovými bunkami.

Hnedé tukové bunky sa naopak považujú za tukové tkanivo produkujúce teplo. Obsahujú tiež mierne množstvo mastných kyselín, ale veľmi vysoké hladiny mitochondrií, ktoré sú schopné spaľovať mastné kyseliny vo forme tepla. V našom tele sú niektoré miesta, kde ho nájdete viac, napríklad okolo krku a pod kľúčnou kosťou.

Zloženie rôznych druhov tukových buniek

V tomto bode už môžeme urobiť prvý záver: Tukové tkanivo je metabolicky aktívny orgánový systém tvorený rôznymi podtypmi tkanív s rôznym zložením buniek.

Regulácia a signály telesného tukového tkaniva

Ako orgán má tukové tkanivo svoje vlastné regulačné mechanizmy a signály na komunikáciu so sebou a so zvyškom tela.

Aj keď sú tieto mechanizmy a signály veľmi všestranné a zahŕňajú celý rad biologických aktivít, môžeme ich zoskupiť do niekoľkých kategórií:

  • Mechanizmy spätnej väzby
  • Metabolická regulácia
  • zápal

Poďme si postupne prejsť týmito mechanizmami.

Mechanizmy spätnej väzby

Celá biológia je vo veľkej miere založená na mechanizmoch spätnej väzby vrátane tukového tkaniva. Ale predtým, ako sa bližšie pozrieme na príklad tukového tkaniva, poďme si najskôr ujasniť, ako taký mechanizmus funguje. Zoberme si jednoduchý príklad, ktorý každý pozná z domu.

Termostat je zariadenie, ktoré využíva jednoduchý mechanizmus spätnej väzby. Napríklad nastavíte izbovú teplotu 20 ° C. Ak teplota klesne pod túto značku, termostat spustí ohrev a pokračuje v ohrievaní, kým sa nedosiahne požadovaný stupeň tepla. Ak je súčasne pripojený klimatizačný systém, termostat môže tiež aktivovať protimechanizmy, aby miestnosť ochladila, ak stupeň tepla prekročí požadovanú úroveň.

Leptín

Teraz, keď vieme, ako to funguje, môžeme ho aplikovať na naše biologické systémy. V prípade tukového tkaniva je leptín hormónom, ktorý je obzvlášť dôležitý pri tvorbe, odbúravaní a udržiavaní telesného tuku.. Keď sa zvýši telesný tuk, produkuje viac samotného leptínu, čo zase potláča chuť do jedla a zvyšuje výdaj energie. Ak tuková hmota príliš poklesne a tým pádom sa produkuje menej leptínu, máme väčšiu chuť do jedla a menšie nutkanie na pohyb.

U ľudí existuje stav známy ako vrodený nedostatok leptínu odkazovaný ako. Je to stav, ktorý vedie k ťažkej obezite v prvých mesiacoch života. Ľudia sa rodia s normálnou telesnou hmotnosťou, sú však neustále hladní a rýchlo priberajú. Bez vhodnej liečby extrémny hlad neklesá a vedie k chronickému, nekontrolovanému stravovaniu, a tým k obezite. V detstve sa u postihnutých prejaví neobvyklé stravovacie správanie, ako napríklad boj s inými deťmi kvôli jedlu, skrývanie jedla a tajné stravovanie.

Avšak toto ochorenie je dnes dobre liečiteľné podaním exogénneho leptínu. Nechajme však túto možnosť liečby na chvíľu bokom. U inak zdravého človeka sa hladina leptínu skutočne zvyšuje, keď sa zvyšuje tuková hmota. Zvyšuje sa tiež pri zvýšení hladiny cukru v krvi nalačno. To nám dáva dve informácie. V prvom rade leptín reaguje tak, ako by mal, a zvyšuje sa s pribúdajúcou tukovou hmotou. Je zrejmé, že toto zvýšenie nie je dostatočné na to, aby nás chránilo pred priberaním tuku, a nezvráti ho.

Vzťah medzi BMI a hladinou leptínu, ako aj hladinou cukru v krvi nalačno (glukóza nalačno) a hladinou leptínu

Späť k myšlienke leptínovej terapie: Ak sa pozriete na vyššie uvedenú grafiku, ľahko by vás mohlo presvedčiť, že si musíte len injekčne podať leptín a potom automaticky stratiť telesný tuk. To sa už mnohokrát vyskúšalo, dokonca vyskúšalo. V mnohých rôznych štúdiách s rôznymi liekmi a dávkami.

V jednej z týchto štúdií vedci podali desať miligramov leptínu ráno a desať miligramov večer. V porovnaní s placebom však nedošlo k žiadnemu úbytku hmotnosti, a to napriek výrazne zvýšenej hladine leptínu v krvi. Ďalšia štúdia, ktorá používa podobný dizajn, ale nastavuje dávkovanie na 0,1 alebo 0,3 miligramu na kilogram telesnej hmotnosti, taktiež nepreukázala žiadne výhody liečby leptínom oproti placebu [1].

Leptínová rezistencia

Máme teda dva údajové body, na ktoré sa môžeme bližšie pozrieť:

  1. Hladiny leptínu stúpajú tak, ako by mali, keď sa zvyšuje telesný tuk, ale nereguluje sa tak, ako by sme si predstavovali.
  2. Jednoduché pridanie väčšieho množstva leptínu zvonka tiež nefunguje.

Dohromady to znamená, že musí existovať určitá forma leptínovej rezistencie, ktorá bráni leptínovému signálu vykonávať svoju prácu. V skutočnosti existujú rôzne typy centrálnej (napr. V mozgu) a periférnej (napr. Vo svaloch a tukových bunkách) rezistencie na leptín v tele ľudí s nadváhou.

Vedecké údaje ukazujú, že pri podávaní leptínu chudým jedincom sa zvyšuje oxidácia tukov. Ak sa však pokúsite to isté aplikovať na ľudí s nadváhou, účinok sa úplne zruší. Zdá sa, že leptín svoju prácu nerobí na obéznych ľuďoch. Možno to do istej miery áno, ale určite nie ako zdravý človek s normálnou hmotnosťou a to je celá podstata.

Je zaujímavé, že keď dôjde k úbytku hmotnosti, zdá sa, že funkčnosť leptínu sa vráti. Aj keď je to dobrá správa, zdá sa, že funkcia leptínu sa celkom nevracia na normálnu úroveň. V tomto okamihu môže pomôcť terapia exogénnym leptínom.

Metabolická regulácia telesného tuku

Tukové tkanivo hrá neoddeliteľnú úlohu pri koordinácii metabolizmu, predovšetkým prostredníctvom mnohých hormónov a ďalších molekúl, ktoré vylučuje. Existuje široká škála týchto látok, ale jedna z nich je zvlášť užitočná ako prípadová štúdia.

Adiponektín

Adiponektín je hormón, ktorý sa vylučuje tukovými bunkami a pomáha regulovať metabolizmus cukrov a tukov. Podieľa sa tiež na mitochondriálnom zdraví. Je zaujímavé, že génová expresia a uvoľňovanie adiponektínu sú regulované inzulínom [2]. To znamená, že ak ste rezistentní na inzulín, vylučuje sa menej adiponektínu a uvoľňuje sa do krvi. U ľudí môžeme pozorovať, že čím vyšší je BMI, tým vyššia je inzulínová rezistencia a následne klesá aj hladina adiponektínu.

Zdá sa, že chudnutie opäť normalizuje hladinu tohto hormónu, pretože sa zlepšuje aj inzulínová rezistencia. Uvoľňovanie adiponektínu sa tiež obnovuje v dôsledku uvoľňovania inzulínu po jedle.

inzulín

Ďalším kľúčovým hormónom, ktorý reguluje metabolizmus a ovplyvňuje tukové tkanivo, je inzulín. O tomto peptidovom hormóne sme už napísali veľa, preto v tomto okamihu nie je potrebné opakovať všetko. Za zmienku však stojí jeden dôležitý bod.

Inzulín je hormón, ktorý sa vylučuje pankreasom a pomáha regulovať metabolizmus substrátu riadením metabolizmu glukózy, tukov a bielkovín a má antikatabolické vlastnosti, pričom je tiež anabolický. V najširšom slova zmysle je pravda, že inzulín v zásade inhibuje lipolýzu, to znamená uvoľňovanie mastných kyselín z tkaniva, a podporuje ukladanie tuku. Ale to je príliš zjednodušený pohľad.

Je veľmi dôležité vziať do úvahy, že vysoká hladina cukru v krvi nalačno a inzulínová rezistencia nie sú príčinou obezity. Namiesto toho sú výsledkom fenotypu s nadváhou. Inými slovami: vysoký obsah cukru v krvi nalačno a inzulínová rezistencia sú výsledkom nadváhy, nie naopak.

Vedzte tiež, že hladina cukru v krvi nalačno nie je dobrým indikátorom predpovedania budúceho prírastku tuku. V skutočnosti jedna skupina liekov, ktorá skutočne zvyšuje uvoľňovanie inzulínu, vedie k úbytku hmotnosti do jedného roka. Hovoríme o takzvaných agonistoch GLP-1.

Zápal

Asi najdôležitejšou funkciou tukového tkaniva je jeho úloha pri zápalových procesoch a pri „vyladení“ imunitného systému. Aj keď o tom pred 25 rokmi nikto nevedel, mnoho ľudí si dnes uvedomuje, že viscerálny tuk môže podporovať zápal. Keď sa tukové tkanivo hromadí, zvyšuje sa aj uvoľňovanie prozápalových molekúl. Spočiatku sa predpokladalo, že sa obmedzili na viscerálne tukové tkanivo, teraz máme údaje, že zápalové mediátory sa uvoľňujú aj v podkožnom a štrukturálnom tuku.

Zdá sa, že tento prechod z normálnych hladín na nadmerné uvoľňovanie týchto molekúl prebieha rovnako zákerne ako samotné hromadenie telesného tuku. V priebehu tohto procesu sa zdá, že v priebehu tohto procesu dochádza aj k zmene imunitného systému, pričom sa menia najmä makrofágy, ktoré sa menia na zápalový stav.

Ukázalo sa, že tento zápalový proces hrá príčinnú úlohu vo vývoji inzulínovej rezistencie. V rôznych štúdiách na zvieratách sa preukázalo, že myši, ktoré boli kŕmené vysokokalorickou diétou a obézne, mohli byť chránení pred vznikom inzulínovej rezistencie a cukrovky, ak boli vypnuté špeciálne proteíny, ako napríklad TNF-alfa receptor, na ktoré bola vypnutá bunková zápalová odpoveď. regulovať.

Údaje o tukovom tkanive a inzulínovej rezistencii nám čoraz častejšie hovoria nasledujúce:

  1. Tukové tkanivo môže byť prozápalové vo všetkých oblastiach.
  2. Existuje významná komunikácia medzi imunitným systémom a tukovým tkanivom.
  3. Zápal, o ktorom sa predpokladá, že je spôsobený tukovým tkanivom, hrá hlavnú úlohu vo vývoji a progresii inzulínovej rezistencie.

Zhrnutie

Tuk je metabolicky aktívny orgán, ktorý hrá podstatnú úlohu v regulácii metabolizmu. Keď sa tukové tkanivo roztiahne, zmení sa aj regulácia telesnej hmotnosti, metabolizmu a zápalových procesov. Toto sú tiež mechanizmy, ktoré vedú k negatívnym účinkom obezity na zdravie.

Primárny zdroj: sciencedrivennutrition.com/fat-the-organ/

Zdroje literatúry:

  1. Heymsfield, Steven B. a kol. „Rekombinantný leptín na zníženie hmotnosti u obéznych a chudých dospelých: randomizovaná, kontrolovaná štúdia zvyšovania dávky.“ Jama 282,16 (1999): 1568-1575.
  2. Hernandez-Morante, J. J. a kol. „Účinok inzulínu na expresiu adiponektínu v tukovom tkanive (AT) je regulovaný stavom inzulínovej rezistencie pacientov.“ Klinická endokrinológia 69,3 (2008): 412-417.