Как бежовите мастни клетки изгарят калории
От десетилетия е известно, че ниските температури могат да стимулират специализираните мастни клетки да изгарят енергия, за да произвеждат топлина. Но скорошно проучване на Университета в Сан Франциско откри нов път за производство на топлина в мастните клетки, които работят чрез изгаряне на излишната кръвна глюкоза, което може да насочи към нови подходи за лечение на метаболитни нарушения като затлъстяване или диабет тип 2.
Тези резултати, публикувани в научното списание Nature Medicine [1], представляват промяна на парадигмата в разбирането на учените за това как бозайниците превръщат запасите си от мазнини в топлина.
Всички бозайници, включително хората, използват бели мастни клетки за съхранение на енергия, но имат и запаси от кафява мазнина, които изгарят складираната енергия за топлина. Човешките бебета се раждат с кафява мазнина като естествена защита срещу студа, а животните, които зимуват като мечки, изграждат големи запаси от кафява мазнина по същата причина. Въпреки това, възрастните хора обикновено нямат много кафява мазнина.
През 2015 г. лабораторията на Kajimura идентифицира нов тип мазнини при възрастни хора [2] - наречени „бежови“ мазнини - които седят в джобовете в мастната тъкан и могат да преобразуват бялата мазнина в реакция на студ и други стресове. В последващи проучвания изследователите показват, че мишките, които имат повече бежови мазнини, са защитени от диабет и затлъстяване, предизвикани от диетата [3] чрез изгаряне на калории, генериращи топлина, животните по-лесно могат да евакуират излишните лоши бели мазнини. Механизмите, чрез които тези клетки трансформират енергията в топлина, обаче не са известни.
„Сега открихме този нов начин, по който бежовата грес произвежда топлина“, казва Каджимура. „Бяхме много развълнувани не само от науката, но и от терапевтичния потенциал на това откритие за лечение на затлъстяване и диабет тип 2“.
Има повече от един начин за генериране на топлина
Когато сте студени, мускулите ви треперят от топлина, но при по-продължително излагане на ниски температури тялото ви се нуждае от други начини да ви стопли.
В продължение на няколко години изследователите се опитват да разберат как телата ни превръщат запасите ни от енергия в топлина, като изучават как действа протеин, наречен отделящ протеин 1 (UCP1). Този протеин се намира само в кафяви и бежови мастни клетки и действа чрез пренасочване на енергийния поток на митохондриите, силовите клетки на клетките, така че те произвеждат топлина, а не биологично достъпна енергия.
При много бозайници UCP1 е отговорен за производството на топлина в отговор на нуждите на околната среда, без да кара мускулите да треперят: неговата активност се възпламенява при ниски температури точно както след преяждане. Въпреки това, някои видове, като например прасета, нямат функционален UCP1 протеин, но все пак са в състояние да се затоплят в студена среда. Това е, което накара изследователите да се замислят дали няма друг механизъм, включващ способността на кафявите и жълтокафявите мазнини да произвеждат топлина.