Vývoj tuku Dobrá slanina - Znalosti - Tagesspiegel Mobil
Človek má tuk, ktorý ho udržuje zdravým. Na rozdiel od pochybného bieleho tuku je hnedý. Biológ Martin Jastroch skúma, prečo k dobrej slanine došlo.
Príbeh dobrého tuku u ľudí je príbehom výskumu exotických zvierat. Švajčiarsky zoológ a lekár Conrad Gesner objavil tkanivo u svišťov pred viac ako 400 rokmi. V tom čase nesmel nikto jednoducho pitvať Božie stvorenie. Gesner však svoju lásku k prírode objavil už čoskoro v strýkovej záhrade. V polovici tridsiatych rokov zhromaždil všetky svoje vedomosti o rastlinách a živočíchoch do štyroch diel. Sám tiež uskutočňoval výskum. Tajne v pivnici rozrezal chrbát svišťa a žasol nad tkanivom medzi plecami „hnedé, nie mäso, nie sval“, opisuje vo svojom „Historiae animalium“, ktoré sa objavilo v roku 1551.
„Je to prvý popis hnedého tuku,“ hovorí Martin Jastroch, ktorý sa nezvyčajnému tkanivu venuje už od študentských rokov. Neobvyklé, pretože tuk je všeobecne uznávaný ako obťažujúci a nezdravý. Koniec koncov, ľudia s nadváhou častejšie trpia cukrovkou, kardiovaskulárnymi chorobami a mozgovými príhodami. Ale hnedý tuk udržuje ľudí zdravých, vrátane ľudí.
Zatiaľ čo známy biely tuk slúži ako špajza pre časy hladu, hnedé bunky sú tepelnými elektrárňami tela. Spália uloženú energiu na teplo a zabezpečia, aby sa telo nevychladlo. Prospieva z toho najmä novorodencom, pretože im stále chýbajú svaly na to, aby sa rozcvičili. U dospelých je na krku a medzi plecami trochu hnedého tuku. Vankúšiky priamo pod kožou sú prevažne typu bieleho tuku, ale je pravdepodobné, že sa prevedú na hnedastý tuk.
Video
Svetový diétny ošiaľ okolo maslovej kávy
Prirodzená ochrana pred tukom
„Je to prirodzená ochrana pred tukom,“ hovorí Jastroch, výskumník tukov v Ústave pre cukrovku a obezitu v Helmholtzovom centre v Mníchove. Hnedý tuk by mal byť schopný do roka spáliť viac ako štyri kilogramy telesnej hmotnosti. Ak je veľa hnedého tuku, väčšina kalórií v jedle sa okamžite premení na teplo. Spaľuje prebytočnú energiu, na rozdiel od bieleho tuku, ktorý energiu ukladá. A predovšetkým sa zdá, že jeho výskyt chráni pred cukrovkou. Na druhej strane príliš veľa bieleho tuku zvyšuje riziko cukrovky. „Vedci preto chcú zistiť, ako môžete preprogramovať biely tuk na hnedý tuk, aby ste pomohli ľuďom s nadváhou a chránili ich pred chorobami, ako je cukrovka,“ hovorí Jastroch.
Jeho kolegovia sa snažia dosiahnuť tento cieľ vystavením tukových buniek v sklenených miskách rôznym látkam. Zistili, že všetky druhy látok od Viagry po soľ kyseliny mliečnej premieňajú zlý biely tuk na dobrý hnedý - aspoň v sklenenej miske. "Veľkou otázkou je, či sa to deje aj v tele." Pretože veľa látok vedie k stresovým reakciám, ktoré idú ruka v ruke so zhnednutím bieleho tuku, “tvrdí Jastroch.
Preto sa uberá inou cestou - menovite dozadu v evolúcii, aby sa od zvierat naučil, ako sa vytvoril hnedý tuk a aké funkcie má. "Tento prístup je neobvyklý, ale má svoje opodstatnenie." Na rozdiel od výskumu Petriho misky neexistujú žiadne artefakty. Všetko bolo testované počas miliónov rokov evolúcie, “hovorí Tim Schulz, ktorý študuje hnedý tuk v bunkových kultúrach a na myšiach na Nemeckom inštitúte pre výskum výživy v Postupime.
Hnedý tuk je ohrievač tela
Už ako študent biológie Jastroch počas stáže v Austrálii ohromil koaly, klokany a ďalšie menšie vačkovce. Zaujímalo ho, či majú hnedý tuk, aby udržali potomka v taške v teple. Otázka ho nikdy neopustila. Po návrate do Nemecka, ktorý som ani neabsolvoval, som „zošrotoval svoje peniaze a odišiel som do Austrálie robiť výskum,“ hovorí.
Ale experimenty na vačnatcoch sa dali do praxe ťažšie, ako sa plánovalo. V Austrálii nie je dovolené odoberať vzorky tkaniva zvieratám bez rozsiahleho povolenia. V časoch núdze si Jastroch našiel zvedavú výhovorku. „Zhromaždil som zvieratá, ktoré prešli z ulice, a preskúmal som ich DNA v Nemecku.“ Pri tom objavil gén pre proteín, ktorý je nevyhnutný pre produkciu tepla v tukových bunkách. Zvieratá preto majú genetický make-up na ohrev tuku. Narazil tiež na vačkovce na hnedom tuku. Ale neprodukovalo to žiadne teplo. Prečo? A od kedy a prečo majú niektoré zvieratá a ľudia tuk ako zdroj tepla, čudoval sa Jastroch.
Keď umiestni myši do studenej komory, hnedý tuk sa okamžite zahreje. Funguje to aj na ľudí. Podľa obzvlášť pôsobivého japonského experimentu vám denná kúra za studena pomôže schudnúť. Takeshi Yoneshiro z univerzity Hokkaido v Sappore nechal dvanásť mužov sedieť v chladnej komore pri teplote 17 stupňov Celzia dve hodiny každý deň. Jarné teploty stačili na to, aby sa ich telesný tuk rozpustil do šiestich týždňov. Pretože je to však jediná publikácia tohto druhu, Schulz varuje pred chladným humbukom. Zvyčajne ste po zimnej prechádzke alebo po kúpaní v studenej vode takí hladní, že spálenú energiu rýchlo kompenzujete štedrým jedlom. "Nemali by ste čakať zázrak v strave," hovorí Schulz.
Aj kapor má vykurovací proteín
Na rozdiel od ľudí klokan nemôže používať tuk na zahriatie v chlade. Pri hľadaní dôvodu „som sa začal vracať späť v evolúcii,“ hovorí Jastroch. Vo svojej dizertačnej práci našiel kapra z triedy kostnatých rýb - a našiel predmetnú vykurovaciu bielkovinu, ale mimo tukových buniek. Na základe fylogenetického vývoja rýb dospel Jastroch k záveru, že u stavovcov existuje najmenej 500 miliónov rokov.
Prehrabával sa dejinami vývoja, napríklad vo svete zvierat na Madagaskare. Pretože tam žijú veľmi originálne cicavce dodnes, pretože takmer neexistujú predátori, ktorí by pre nich mohli byť nebezpeční. Mníchovský výskumník si vybral Igeltenrek. Každý laik by si pomýlil malé pichľavé zviera s našim rodným ježkom. Len uši sú trochu dlhšie. Ale na rozdiel od ježka patrí trek ježka do inej skupiny cicavcov, do Afrotherie. Tieto zvieratá žijú v afrických horúčavách a nikdy sa nepresťahovali do chladnejších oblastí. Trek ježko nie vždy udržuje vysokú telesnú teplotu, a preto bol Jastroch prekvapený, keď v zvierati našiel hnedý tuk. „Je to vlastne veľké a môže generovať veľa tepla, ale nie je to v oblasti hrudníka ako hlodavce, je to dole pri reprodukčných orgánoch,“ hovorí. „A Igeltenrek sa skutočne zahrieva iba raz ročne, v októbri, keď sú ženy tehotné.“
Teplo pre potomka
Táto zjavne kuriózna funkcia hnedého tuku u skupiny zvierat starých okolo 120 miliónov rokov - konkrétne ako kúrenie pre potomkov - priviedla Jastrocha k novej téze. Vedci doteraz predpokladali, že hnedý tuk sa tvoril pri prieniku ľudí a zvierat do chladných oblastí, aby si tam udržali svoju telesnú teplotu a zostali nažive. "Ale tento koncept nezodpovedá evolučnej teórii, pretože organizmus musí zhromaždiť veľa energie, aby zostal teplý." Na začiatku hnedého tuku musela byť evolučná výhoda, “tvrdí vedec.
Jastroch a jeho kolegovia sa domnievajú, že našli túto výhodu: Ukázali, že hnedý tuk dostal funkciu zahrievania tela prvýkrát u zvierat v Afrike, teda v teplej oblasti. Zvieratá to okrem iného potrebujú, aby umožnili potomkom rýchlejšie dozrieť v maternici a rovnomerne ich zohriať. Zrenie v maternici je v skutočnosti evolučnou výhodou, pretože mladé zvieratá potom po narodení ovládajú svoje prvé zručnosti a nie sú ľahko zožraté. „Vyhrievanie tukov malo tiež výhodu v tom, že na rozdiel od hadov a jašteríc sa malé cicavce mohli pohybovať nezávisle od slnka, pretože sú vždy teplé.“ Iba s týmto darom niektoré druhy prenikli do chladných oblastí, takpovediac ako vedľajší efekt. „Toto sú dôležité zistenia o tvorbe hnedého tuku,“ komentuje Andreas Pfeiffer, výskumník tukov z berlínskeho charité.
viac na túto tému
Metabolizmus Podporujte „dobrý“ tuk a spaľujte ho zle
Jastroch však musí znova a znova vysvetľovať svojim darcom, prečo namiesto myší a buniek študuje exotické druhy zvierat. Jeho tím môže dokonca poskytnúť dôležité poznatky o medicíne. Pretože zvieratá tiež učia, ktoré látky stimulujú tvorbu hnedého tuku. „Zistenia z minulosti sú kľúčom k zdravej budúcnosti,“ hovorí Jastroch. Možno jedného dňa môže materiál z ježka tenisu pomôcť ľuďom s nadváhou schudnúť.