Tajomný hnedý tuk - zázračné riešenie proti obezite
Ale čo to vlastne tento hnedý tuk je? Donedávna som ani nevedel, že to máme. Všetci sme vedeli o bielom tuku, ktorý sa ukladá pod kožou - na bokoch, bruchu b prosím, netrvajme na tom - ako okolo vnútorných orgánov a ktorý nás pri nadmernom množstve posúva do kategórie nadváhy resp. vyslovene obézny. V tomto tuku - alebo v bielom tukovom tkanive - si telo ukladá prebytočnú energiu (kalórie) vo forme triglyceridov.
Hnedé tukové tkanivo alebo hnedý tuk - BAT (hnedé tukové tkanivo) - je špeciálny typ tkaniva, ktorý sa vyskytuje u väčšiny malých cicavcov a u novorodencov z väčších cicavcov vrátane človeka. Novorodené deti majú značné množstvo hnedého tuku - asi 5% ich telesnej hmotnosti - rozptýleného medzi lopatkami, okolo krku, okolo vnútorných orgánov a krvných ciev. Úloha tohto hnedého tuku je zásadná: je termogénny, tj. Produkuje teplo.
Čím menšie je telo cicavca, tým väčšia je jeho povrchová plocha (tá, cez ktorú sa stráca telesné teplo) v pomere k objemu (ktorý činnosťou orgánov produkuje teplo), čo ho predurčuje na väčšie tepelné straty. . To platí aj pre ľudské deti: majú tendenciu strácať teplo pokožkou vo väčšej miere ako dospelí. Okrem toho im chýba veľa možností pre dospelých na zahriatie alebo aspoň obmedzenie tepelných strát: nemôžu behať alebo skákať, aby sa zahriali, nemôžu sa sami presunúť na teplejšie miesto, nemôžu sa kryť sám a nemôže sa chvieť - chvenie v chlade, ktoré je fyziologickým mechanizmom výroby tepla, prostredníctvom rýchlych, mimovoľných kontrakcií svalov. Dieťa je preto voči chladu oveľa zraniteľnejšie ako dospelý človek. Príroda ho však obdarila špeciálnym systémom na výrobu tepla potrebného pre telo na prežitie: hnedý tuk. S pribúdajúcimi rokmi sa vyvíjajú ďalšie termogénne mechanizmy, ktoré zabezpečujú produkciu tepla a udržiavajú telesnú teplotu a hnedý tuk zjavne stráca svoj význam.
Dlho sa verilo, že do jedného roka je hnedého tuku redukované množstvo a až na malé výnimky stráca svoje termogénne vlastnosti. (Jednou z takýchto výnimiek sú napríklad nórski drevorubači, ktorí v dospelosti objavili hnedý tuk ukladaný okolo tepien v oblasti krku a úspešne plnili svoju termogénnu funkciu ako adaptáciu na ťažké podmienky v ktorí týchto robotníkov pracovali a rúbali drevo v zamrznutých lesoch na severe.)
Pre vedcov bolo preto veľkým prekvapením zistenie, že v skutočnosti majú všetci dospelí hnedý tuk; niektoré viac, iné menej, ale každopádne BAT je prítomná u dospelých ľudských jedincov, ako ukázali výskumy pomocou pokročilých lekárskych zobrazovacích techník. U dospelých ľudí sa hnedý tuk nachádza hlavne nad kľúčnymi kosťami a okolo krku a je veľmi dôležité, že si zachováva svoju termogénnu funkciu, pričom je aktívny pri nízkych teplotách a vytvára teplo.
Je zrejmé, že akákoľvek výroba tepla zahŕňa spotrebu energie, a preto lákavá myšlienka „zapísať“ hnedý tuk do boja proti obezite. Do akej miery je to možné nižšie, uvidíme.
Aké sú však rozdiely medzi dvoma typmi tukového tkaniva, bielym a hnedým?
- Nedávno špecialisti objavili ďalší nový a zaujímavý druh tuku: béžový. Neakumuluje sa kompaktne v určitých oblastiach, ako je napríklad hnedý tuk, ale šíri sa vo forme malých sférických aglomerácií vo vnútri bieleho tukového tkaniva. Jeho úloha nie je presne známa, je však známe, že má aj veľkú schopnosť „spaľovať“ kalórie, aj keď nie tak vysoká ako hnedý tuk. Namiesto toho sa dá ľahšie zohnať: hormón irisín, ktorý sa nachádza v myšiach, ale aj u ľudí, môže zmeniť biely tuk na béžový. Objav bol tento rok publikovaný v časopise Nature a autori tvrdia, že cvičenie má rovnaký efekt - stimuluje prechod z bielej na béžovú, takže spaľuje viac kalórií, čo by jednoduchým a povzbudivým spôsobom vysvetľovalo, prečo cvičenie fyzicky pomáha chudnúť.
Fyziologický výskum ukázal, že hnedý tuk je aktivovaný sympatickým nervovým systémom a tioridovými hormónmi. Sympatický nervový systém je zase aktivovaný vystavením nízkym teplotám. A hnedý tuk prostredníctvom svojej schopnosti zvyšovať energetický výdaj tela zasahuje jednak do termoregulácie (udržiavanie konštantnej telesnej teploty), jednak do riadenia telesnej hmotnosti.
Objavenie BAT u dospelých podnietilo predstavivosť vedcov a viedlo ich to k zamysleniu, či by sa tieto vlastnosti hnedého tuku dali využiť na stimuláciu chudnutia a teda na boj proti obezite. Vyšetrovanie hnedého tuku pomocou pokročilých zobrazovacích techník (PET - pozitrónová emisná tomografia - a termografia) okrem iného zistilo, že štíhlejšie jedince mali viac hnedého tuku ako tie s nadváhou, čo naznačuje myšlienku jeho použitia ako zbrane v boji proti obezita.
Ale ak majú obézni ľudia menej hnedého tuku, znamená to, že sú od začiatku v nevýhode. Preto sa veľká časť výskumu BAT v súčasnosti zameriava na spôsoby, ako zvýšiť množstvo hnedého tuku v tele. Viac hnedého tuku = viac „spálených“ kalórií = chudnutie. Logicky nie?
Prvá metóda, ktorú vedci mysleli, bola pokus premeniť biely tuk na hnedý. A experimenty ukázali, že je to možné, aj keď sa nedá povedať, že je to účinné alebo aspoň neškodné.
Za kľúčový faktor sa považuje proteín nazývaný PRDM16, ktorý riadi vývoj hnedých adipocytov. Aktivita PRDM16 je oveľa výraznejšia v hnedom tuku ako v bielom tuku a zdá sa, že proteín je primárne zapojený do termogénnej kapacity BAT produkovať teplo, pretože sa zistilo, že inaktivácia tohto proteínu v BAT vedie k abnormálnemu vývoju. tohto tkaniva a strata jeho schopnosti produkovať teplo. Namiesto toho, keď je umelou cestou tento proteín nadmerne aktivovaný v prekurzorových bunkách bielych adipocytov, tieto bunky idú inou cestou a stávajú sa hnedými adipocytmi.
Preto liečivo, ktoré stimuluje syntézu PRDM16 buď v prekurzoroch svalových buniek (z ktorých pochádzajú hnedé adipocyty - pozri vyššie), alebo v prekurzoroch bielych adipocytov, bude mať za následok tvorbu väčšieho počtu hnedých adipocytov a zvýšenie hmotnosti BAT a v dôsledku toho chudnutie.
Faktom je, že vedcom sa dokonca podarilo premeniť biely tuk na tuk hnedý. V minulom roku štúdia publikovaná v Cell Metabolism uviedla, že tím špecialistov na klinike Scripps v Kalifornii urobil práve to - zatiaľ u myší - injekciami. Odborníci však tvrdia, že nás čaká ešte dlhá cesta od možnosti eliminovať obezitu injekciami.
Ďalší tím lekárskeho výskumného ústavu Sanford-Burnham na Floride sa zameral na nájdenie spôsobu, ako stimulovať aktivitu hnedého tuku v maximálnej miere, ktorá je v tele. Ich štúdia uskutočnená tiež na myšiach zdôraznila úlohu hormónu nazývaného orexín, ktorý zosilňuje aktivitu BAT. Uvidí sa, ako podať orexín - alebo liek s podobným účinkom - ľuďom.
Tento rok vedci z Kolumbijskej univerzity publikovali v časopise Cell dokument popisujúci, ako sa im podarilo premeniť biely tuk na hnedý pomocou liekov nazývaných tiazolidíndion (TZD), tiež nazývaných glitazón, ktoré sa niekedy používajú na liečbu znižuje hladinu cukru v krvi pri cukrovke typu 2. Bohužiaľ sa táto metóda nemôže v praxi uplatniť príliš skoro, pretože by predstavovala vysoké riziko: TZD majú silné a závažné vedľajšie účinky, vrátane toxicity pečene a rednutia kostného tkaniva. Vedúci štúdie, profesor Domenico Accili, sa však domnieva, že metóda je sľubná za predpokladu, že sa nájde spôsob, ako sa týmto nežiaducim účinkom vyhnúť.
Neexistuje však žiadna prírodná a bezpečná metóda na aktiváciu zázračného hnedého tuku?
Jedna z metód by zahŕňala chlad. Ak je známe, že hnedý tuk sa aktivuje pri nízkych teplotách, vystavenie nízkym teplotám na zvýšenie aktivity BAT by mohlo byť veľmi užitočným spôsobom, ako schudnúť. Táto myšlienka zodpovedá aj nedávnym objavom, ktoré ukazujú, že vysoké teploty v domácnostiach sú čiastočne zodpovedné za „epidémiu obezity“ v západnom svete za posledné desaťročia. Vo svetle toho, čo sa vie o hnedom tuku, má všetko zmysel.
A cvičenie je dobrá metóda, ale najlepšie funguje pri vystavení chladu. Inými slovami, namiesto gymnastiky a streľby na zvieratá vo vykurovaných miestnostiach by bolo efektívnejšie absolvovať vonkajšie prechádzky v chladných dňoch, ktoré nie sú príliš preplnené, aby sa aktivoval zázračný hnedý tuk, nový spojenec moderného človeka v r. jeho boj s vlastnou tendenciou k obezite.