Кафявата мазнина яде бяла мазнина - WELT
Казва се, че изгарящата калории мастна тъкан помага срещу затлъстяването и диабета
В областта на шията и гърдите слабите хора имат кафяви мастни клетки, които консумират много енергия
Учените тестват нов, първоначално невероятно звучащ подход срещу беконни ролки, спасителни шайби и бедро злато: добрите мазнини трябва да изгарят вредните мазнини. По-точно: кафявата мастна тъкан, която генерира телесна топлина, трябва да „изгори“ нездравословната, бяла мазнина за съхранение и по този начин да изяде нелюбимите възглавници по стомаха, бедрата и задните части.
Зад очевидния парадокс се крие скорошно откритие. Подобно на много хиберниращи бозайници, възрастните хора също имат така наречените кафяви мазнини. При гризачи и човешки новородени тъканите, разположени главно между лопатките и близо до гръдната кост, гарантират, че организмът може да поддържа нормална телесна температура, дори когато е студено.
Това, че кафявата мастна тъкан е толкова добър доставчик на топлина, се дължи на структурата на нейните клетки. За разлика от клетките в бялата мастна тъкан, те съдържат много енергийно доставящи клетъчни органели, така наречените митохондрии. Те придават на тъканта типичния му кафяв цвят. Обикновено митохондриите генерират напрежение, подобно на батерията, която доставя енергия за биохимични процеси в организма. Митохондриите на кафявите мастни клетки обаче имат „късо съединение“: Те постоянно работят с пълна скорост; те преобразуват енергията, която се отделя при разграждането на мазнините, в топлина.
Дълго време науката вярваше, че тази мускулоподобна мастна тъкан регресира при хората по време на бебешката фаза. Само преди две години разследванията с компютърния томограф разкриха, че възрастните все още имат активна кафява мастна тъкан, но само в малки количества. Като цяло едва ли повече от половин чаша се разпределя в няколко области в тялото и се намира също в гръдния кош между белите дробове и в областта на шията над ключиците. При хората с много наднормено тегло е различно. При тях това депо е слабо действащо или почти напълно липсва. Точно тук сега изследователите виждат отправна точка за подпомагане разграждането на нездравословни мастни натрупвания - с помощта на кафява мастна тъкан.
Фокусът не е върху козметичните цели. "Нашата цел не е да помогнем на хората да постигнат предполагаема фигура на мечтите. По-скоро нашето намерение е да коригираме нарушен глюкозен толеранс при хора с тежко наднормено тегло, т.е. да подобрим ефекта на инсулина и по този начин да противодействаме на диабет тип 2", подчертава Стефан Херциг от Германския център за изследване на рака (DKFZ).
Ученият координира проекта, в който са се събрали 19 партньорски институции от научноизследователска и промишлена индустрия от дванадесет европейски държави. Европейският съюз финансира изследователския проект през следващите четири години с общо шест милиона евро. Консорциумът си е дал името "Diabat", изкуствена дума, която съчетава "диабет" и съкращението за "кафява мастна тъкан".
„Изчисленията предполагат, че 50 грама повече кафява мастна тъкан биха били достатъчни, за да увеличат консумацията на енергия на възрастен с 20 процента“, казва Херциг. Германското общество по хранене (DGE) е изчислило: "Една оценка показва, че метаболитната активност от 60 до 130 милилитра кафява мастна тъкан при възрастни е достатъчно голяма при максимално активиране, за да осигури стопяването на около четири килограма бяла мастна тъкан."
Изглежда обаче не всички хора се възползват еднакво от ефектите. "Има индикации, че кафявата мастна тъкан е по-силно представена при жените, отколкото при мъжете и че тя изчезва с увеличаване на възрастта - макар и не напълно." Установено е също, че кафявата мастна тъкан на хората, които приемат бета-блокери, е по-малко активна. "Това обяснява защо пациентите с това лекарство, което е много разпространено в нашата част на света, са склонни да наддават на тегло", посочва DGE. Сега изследователите на Diabat искат да разберат какво точно стои зад феномените.
Друга важна цел е да се търсят активни съставки, които активират кафявите мастни клетки или стимулират образуването им в бялата мастна тъкан. Мечтата би била да може да се справя със затлъстяването с таблетки. Ако се открият обещаващи вещества, те трябва да бъдат клинично тествани. Вече има отправни точки за това.
Миналата година изследователят на DKFZ Стефан Херциг и колеги от Мюнхен, Марбург, Франкфурт и Лозана откриха, че производството на възпалителния ензим COX-2 е увеличено в бялата мастна тъкан на мишки, изложени на студ. COX-2 е добре известен на учените; той контролира централната стъпка в биосинтеза на простагландини, хормони, които насърчават възпалението, които също са отговорни за причиняването на болка. "Нашите резултати показват, че COX-2 и простагландините са от решаващо значение за образуването на нова кафява мастна тъкан, а оттам и за регулирането на телесното тегло", казва Херциг.
Изследователи от Бон, Хайделберг, Кьолн, Мартинсрид и Федералният институт по лекарствата и медицинските изделия разкриха още един сигнален път за производството на кафяви мастни клетки. В експерименти с животни те установяват, че ензимът, наречен протеин киназа G (PKG), стимулира стволовите клетки на мастната тъкан да се трансформират в кафяви мастни клетки: PKG активира митохондриите и по този начин осигурява образуването на веществото, което причинява „късо съединение“ на клетъчните органели.
Изследователите подозират, че нарушаването на механизма може да доведе до затлъстяване при възрастни. Ако „естественото отоплително устройство“ можеше да се включи отново, нежеланите мастни натрупвания бързо щяха да свършат: „При една и съща диета и активност мастните запаси ще се стопят с пет килограма годишно“, казва Александър Пфайфер, фармаколог от университета в Бон. "Това, разбира се, прави резултатите ни интересни и от терапевтична гледна точка: чрез активиране на PKG сигналния път в кафява мазнина, ние искаме да се борим с мазнини с мазнини, така да се каже."
В САЩ изследователите вече работят върху генната терапия. Екипът на Брус Шпигелман от Института за рак на Дана Фарбър в Бостън успя да превърне човешките кожни клетки в кафява мастна тъкан. Това обикновено се развива от предшественици до мускулни клетки, наречени миобласти. Изследователят знае от предишни проучвания, че протеинът PRDM16 играе роля в съдбата на клетките-предшественици. За да могат те да поемат по пътя на кафявата мастна тъкан, е необходим допълнителен играч: C/EPB-Beta е името на втория протеин. Изследователят установява в експерименти с човешки клетъчни култури само когато и двата протеинови фактора работят заедно, че превключвателят, който трансформира прекурсорна клетка в кафява мастна клетка, най-накрая се хвърля.
За да провери това, Шпигелман направи още една крачка напред. Ако тезата е вярна, тогава комплекс от двата протеинови фактора също трябва да може да трансформира другите клетки в кафява мазнина. За теста той беше заредил вирус с генетичната информация за комплекса. Вирусът служи като генен ферибот за заразяване на култури със съединителна тъкан и кожни клетки от мишки. След като това беше успешно, генетично модифицираните клетки бяха върнати на животните. В организма те всъщност се превърнаха в кафява мастна тъкан.
Изследователят вижда резултатите като „ясен тласък“ за лечение на затлъстяване и диабет. Но той не вярва, че генната терапия ще помогне срещу болестта. "Би било голяма стъпка напред, ако намерим активна съставка или вещество, което да има такъв ефект."