Telesný tuk - podceňované tkanivo NZZ

Po dlhú dobu sa tukové tkanivo považovalo za nespochybniteľnú doménu odborníkov na metabolizmus. Nedávno sa o ňu začali zaujímať aj imunológovia. Pretože uznali, že látky produkované v tukových bunkách ovplyvňujú aj obranyschopnosť tela.

Škaredé, nadbytočné, zdraviu škodlivé: tukové tkanivo človeka má skutočne zlý obraz. Sekundárne choroby výrazného ukladania tukov sú skutočne nesporné. Tuční ľudia trpia cukrovkou a kardiovaskulárnymi chorobami častejšie ako ľudia s normálnou hmotnosťou. Príliš málo pohybu s bohatou stravou - asi tretina všetkých dospelých vo Švajčiarsku teraz bojuje s nadváhou. V dôsledku epidémie obezity v industrializovaných krajinách sa čoraz viac vedcov zaoberá otázkami týkajúcimi sa tuku od konca 80. rokov: Prečo niektorí priberajú a iní chudnú? Ako to, že tuční ľudia trpia vysokým krvným tlakom a sú náchylnejší na infekčné choroby?

Viac ako len skladovanie energie

Tento výskum sa nevyhnutne stal zameraním na tukové tkanivo a jeho hlavnú zložku, tukovú bunku. Dovtedy veda považovala toto tkanivo iba za úložné médium pre vysoko koncentrovaný výživný materiál. Nielen v kurzoch anatómie, ale aj vo výskume bolo tukové tkanivo vždy odsunuté nabok, aby sa zameral na „základné“ orgány. Prekvapenie bolo o to väčšie, že pred 20 rokmi americká výskumná skupina z Harvardskej lekárskej fakulty v Bostone prvýkrát opísala malú molekulu proteínu, „adipsín“, ktorý produkujú tukové bunky.

Nemalo by to zostať iba pri tomto jednom faktore. Ako už vieme, tukové bunky uvoľňujú celý rad nosných látok, ako napríklad leptín, ktorý bol objavený v roku 1994, adiponektín a rezistín. [1] Bunky reagujú na rôzne signály tela a sú skutočnými umelcami komunikácie. Na začiatku sa výskum tukových poslov (adipokínov) vždy zameriaval na ich význam pre metabolizmus a choroby, ktoré sú klasicky spojené s obezitou. Ale účinky týchto látok, ako by sa malo ukázať, sú prekvapivo rozmanité. Výsledkom je, že tukové tkanivo ovplyvňuje nielen metabolizmus, ale aj ďalšie procesy v tele, ako je plodnosť alebo zrážanie krvi. Tukové tkanivo je zjavne tiež dôležitým partnerom imunitnej obrany. Všetky látky podporujúce tuky majú množstvo účinkov na imunitný systém. Tukové bunky navyše produkujú klasické imunitné molekuly, ako je faktor nekrózy nádorov a rôzne interleukíny.

Spojenie medzi imunitným systémom a tukovým tkanivom sa javí ako starodávny princíp, vysvetľuje švajčiarsky biovedec Philipp Scherer, ktorý v súčasnosti skúma signálne molekuly tukových buniek na Albert Einstein College of Medicine v New Yorku. Takzvané tukové telo ovocnej mušky Drosophila tiež slúži na obranu a uvoľňuje malé bielkoviny, ktoré chránia pred napadnutím baktériami. Spolu s vedcami z Whitehead Institute for Biomedical Research v Cambridge (USA) objavil Philipp Scherer v roku 1995 adiponektín, dôležitý proteín produkovaný hlavne ľudskými tukovými bunkami. Táto molekula cirkuluje vo vysokej koncentrácii v krvnom sére a má širokú škálu biologických aktivít. Adiponektín má hlavne tlmiaci a vyrovnávací účinok na imunitný systém.

Správy o «hormóne sýtosti» leptíne

Má opačný účinok ako leptín, bielkovina, ktorá riadi vývoj a aktivitu rôznych imunitných buniek a podporuje uvoľňovanie zápalových látok. Leptín je najvýznamnejším sprostredkovateľom tukov, pretože ako „hormón sýtosti“ znižuje chuť do jedla a prispieva tak k energetickej rovnováhe. Keby leptín neobjavili odborníci na metabolizmus, určite by ho našli imunológovia. Všetky imunitné bunky nesú receptory pre túto signálnu látku a sú závislé na určitej hladine leptínu v krvi, aby optimálne fungovali.

Leptín informuje telo o energii, ktorá je momentálne k dispozícii. Čím viac tuku sa ukladá v tukových bunkách, tým viac leptínu uvoľňujú. Ak sa naopak všetky zásoby energie vyčerpajú v dôsledku podvýživy, hladina leptínu klesá. Výsledkom je, že funkcie tela, ktoré nie sú okamžite nevyhnutné - vrátane imunitného systému - sa vypnú. Už dlho je známe, že ľudia s podváhou majú obmedzenú obranyschopnosť tela a sú obzvlášť náchylní na infekcie. Je zrejmé, že na tejto imunitnej nedostatočnosti sa podieľa nízka hladina leptínu. Zachytávacie bunky sú potom menej aktívne, zabíjačské bunky je ťažké naštartovať a dozrievanie obranných buniek v týmuse je obmedzené. Takúto imunitnú nedostatočnosť však možno pozorovať aj u ľudí, ktorí majú veľkú nadváhu a vysoké koncentrácie leptínu v krvi. Jeden si predstavuje, že telo reaguje „zle počuje“ na signál leptínu znížením počtu leptínových receptorov a ich schopnosti prenášať signály.

Boj proti patogénom

Leptín hrá úlohu aj v ďalšom fenoméne, ktorý každý pozná z vlastnej skúsenosti: Ak ležíte v posteli s horúčkovitou infekciou, vaša chuť k jedlu sa skutočne neupraví. Jednou z vecí, ktoré možno viniť, je leptín, ktorého produkciu zvyšujú tukové bunky, keď v tele rastú baktérie. V tejto situácii leptín pôsobí priamo na riadiace centrum chuti do jedla v mozgu. Toto je ochranný mechanizmus, prostredníctvom ktorého sa telo snaží extrahovať dôležité živiny z patogénov. Ak však strata chuti do jedla pretrváva dlhšiu dobu, ako pri chronických infekciách, je pacient dodatočne oslabený.

Látky prenášajúce tuky sa prejavujú nielen ďaleko od miesta vzniku, ale aj v bezprostrednej blízkosti tukového tkaniva. A to sa deje všade v tele, nielen v dobre známych „problémových partiách“ na žalúdku, bokoch a stehnách. Lymfatické uzliny, riadiace centrá imunitného systému, sú vždy uložené v tukovom tkanive.

Britská výskumníčka Caroline Pond z Open University v Milton Keynes neďaleko Londýna už roky študuje interakcie medzi tukovými a imunitnými bunkami v lymfatických uzlinách. Nedávno opísala „službu“, ktorú tukové bunky poskytujú dôležitej skupine obranných buniek, dendritickým bunkám. [2] Podľa toho tukové bunky iniciujú odbúravanie uloženého tuku na „žiadosť“ dendritických buniek a dodávajú tak mastné kyseliny produkované počas tohto procesu priamo do imunitných buniek. Toto okamžité dodanie zaručuje, že orgány, ako sú svaly, ktoré súťažia o energiu, nespochybňujú dôležité mastné kyseliny z imunitných buniek, keď sú zaťažené. Tvorbe krvi v kostnej dreni prospieva aj okamžitá prítomnosť tukového tkaniva. Zdá sa, že leptín a adiponektín majú regulačný vplyv na reprodukciu a diferenciáciu rôznych progenitorových buniek.

Ale tukové bunky nemajú vplyv iba na činnosť, zásobovanie potravinami a vývoj obranných buniek. V niektorých situáciách môžu dokonca prevziať funkcie obranných buniek samy. Dôkazy o tom má Herbert Tilg, ktorý vedie výskumné laboratórium pre biológiu zápalov v zažívacom trakte na Lekárskej univerzite v Innsbrucku. Vedci sa tu zaoberajú hlavne chronickým zápalovým ochorením čriev Crohnovou chorobou, pri ktorom pacienti trpia hnačkami a silnými bolesťami brucha, pretože sa časti tráviaceho traktu prudko zapália. Postihnuté sú zvyčajne veľmi tenké, ale zvyčajne vykazujú výrazné tuky v okolí čriev. Tilg teraz zistil, že tukové bunky v tomto konkrétnom črevnom tuku sú schopné aktívne bojovať proti patogénom. Či taký obranný mechanizmus prebieha aj v zdravom čreve, nie je známe, je však nepravdepodobné, tvrdí Tilg.

Tím pod vedením Mayy Cesari z Université de la Réunion na rovnomennom francúzskom ostrove nedávno poskytol dôkazy o aktívnom zapojení tukových buniek do boja proti patogénom. [3] Vedci identifikovali tie proteíny na povrchu ľudských tukových buniek, ktoré pri vstupe baktérií bijú na poplach. Po aktivácii týchto strážnych proteínov zložkami bakteriálnej steny tukové bunky reagujú uvoľnením faktora nekrózy nádorov, zápalového signálu, ktorý priťahuje a aktivuje ďalšie imunitné bunky.

Kritický vyrovnávací akt

Táto pravdepodobne ochranná funkcia tukového tkaniva sa dostane z rovnováhy, ak máte veľkú nadváhu a pravdepodobnosť poškodenia tela. Preplnené a preto „namáhané“ tukové bunky vysielajú varovné signály, ktoré hromadne priťahujú fagocyty do tkaniva. Predpokladá sa, že tieto makrofágy sa prisťahovali, aby odstránili „bunkové zvyšky“ zo zahynutých tukových buniek, hovorí Thomas Skurk z Centra pre výživovú medicínu Else Kröner Fresenius na Technickej univerzite v Mníchove. Lekár je znepokojený dôsledkami narušenej rovnováhy signálnych látok v tukovom tkanive, ktoré sa zvyčajne vyskytujú, keď majú ľudia veľkú nadváhu. V tejto situácii tukové bunky a priťahované makrofágy produkujú ďalšie nadbytočné látky, ako je interleukín-6, ktoré udržujú telo trvale v stave zápalu. Z dlhodobého hľadiska to môže spôsobiť ochorenie cukru alebo ciev.

Aby obranyschopnosť tela fungovala optimálne, musí tukové tkanivo produkovať vyvážené množstvo imunitných faktorov. V prípade dysregulácie v dôsledku nadváhy alebo podváhy môže dôjsť k vážnemu narušeniu imunitného systému - a telo môže byť náchylné na infekcie alebo chronické zápaly. Iba nedávno sa skúmalo, či sa na vývoji autoimunitných ochorení, ako je roztrúsená skleróza alebo reumatoidná artritída, podieľa aj príliš veľa alebo príliš málo tukových látok prenášajúcich látky. Andreas Schäffler a jeho tím z univerzity v Regensburgu nedávno ukázali, že adiponektín, ktorý sa uvoľňuje tukovými bunkami priamo v kĺboch, môže podporovať zápalové procesy pri reumatoidnej artritíde. V oblasti imunitných chorôb sa most medzi tukovým tkanivom a obranyschopnosťou tela iba buduje. Už teraz však dúfame, že sa zistenia jedného dňa vyvinú do nových terapeutických možností.

[1] Nature Reviews Immunology 6, 772-783 (2006); [2] Experimental Dermatology 16, 45-70 (2007); [3] Histochemistry and Cell Biology 127, 131-137 (2007).