Независим орган Тайният двоен живот на телесните мазнини

Обикновено виждаме мастната си тъкан като нещо досадно, което е прикрепено към тялото ни и в редки случаи изглежда естетично. Несъмнено той служи на организма като важен енергиен запас, който трябва да ни предпази от глад по еволюционни причини. Но това, което беше жизненоважно за нашите предци за лов и събиране, може дори да се превърне в заплаха за здравето при днешното изобилие от храна. Причината за това е, че самата телесна мазнина е метаболитно активна и дори може да се разглежда като независим орган.

Органът се определя като независима клетъчна мрежа в нашия организъм, която обикновено е самостоятелна и има специфична, жизненоважна функция. Това става особено ясно в примера на сърцето или черния дроб.

Органите могат да се различават по отношение на тяхната сложност, структура, функция и клетъчен състав. Черният дроб например е един от най-скучните органи. Състои се почти изцяло от хепатоцити с няколко други клетки между тях, които също изпълняват други задачи. Той е разположен на неподвижно място в тялото, отделен е от заобикалящата го среда и има предварително определена форма. Той е в състояние да се регенерира, но освен това е доста скучен представител сред органите, макар и един от най-важните.

След това е мозъкът. Какво лудо нещо. Състои се от множество различни клетки, включително неврони, олигодендроцити, астроцити и др. Всяка от тях има различна роля. Те са свързани милиарди пъти. Това е и единственият познат ни орган във Вселената, който е способен да разбере почти цялата Вселена, но не и самата себе си.

Тогава имаме кожата, която очертава цялата ни телесна повърхност, включва няколко различни клетки и изглежда до голяма степен еднаква навсякъде.

Но телесните мазнини също са орган по дефиниция. Въпреки че се намира в различни части на тялото ни, също като кожата, той има своя собствена структура, функция и типове клетки, които изграждат този уникален орган. След като изяснихме как трябва да мислим за органите и имаме ясно разбиране, че мастната тъкан е орган, можем да разровим малко по-дълбоко в неговите функции.

Много от нас вече са запознати с двата вида мастна тъкан, подкожната мастна тъкан под кожата и висцералната мазнина, която заобикаля нашите органи и други неща вътре в нас. Но често не мислим къде все още имаме мазнини в себе си. Например в костния мозък, като възглавница под краката или в гръдната тъкан на жените. Играе много роли, за които често не мислим.

Ако влезем малко по-дълбоко в материята, можем дори да разграничим различните видове мастни клетки.

В най-широк смисъл можем да разделим мастните клетки на три категории:

Бели мастни клетки
Бежови мастни клетки
Кафяви мастни клетки

Бялата мастна тъкан се счита за мазнина за съхранение. Клетките съдържат големи запаси от мастни киселини и имат само няколко митохондрии и умерена метаболитна активност. Бежовите (цветът между бяло и кафяво) мастни клетки се считат за „преходни клетки“. Те съдържат умерени количества мастни киселини и имат малко повече митохондрии от бялата мастна тъкан и следователно имат малко по-висока, но умерена метаболитна активност. Те се считат за хибрид между белите и кафявите мастни клетки.

Кафявите мастни клетки, от друга страна, се считат за произвеждаща топлина мастна тъкан. Те също така съдържат умерени количества мастни киселини, но много високи нива на митохондрии, които са способни да изгарят мастни киселини под формата на топлина. Има някои места в телесната мазнина, където може да се намери повече, като например около врата и под ключицата.

Съставът на различните видове мастни клетки

На този етап вече можем да направим първо заключение: Мастната тъкан е метаболитно активна органна система, изградена от различни подтипове тъкани с различен клетъчен състав.

Регулиране и сигнали на телесната мастна тъкан

Като орган мастната тъкан има свои собствени регулаторни механизми и сигнали за комуникация със себе си и останалата част от тялото.

Въпреки че тези механизми и сигнали са много гъвкави и обхващат набор от биологични дейности, ние можем да ги групираме в няколко категории:

Механизми за обратна връзка
Регулиране на метаболизма
възпаление

Нека да преминем през тези механизми един по един.

Механизми за обратна връзка

Цялата биология се основава силно на механизми за обратна връзка, включително мастна тъкан. Но преди да разгледаме по-отблизо примера на мастната тъкан, нека първо изясним как работи такъв механизъм. Да вземем един прост пример, който всеки знае от дома.

Термостатът е устройство, което използва прост механизъм за обратна връзка. Например, задавате стайна температура от 20 ° C. Ако температурата падне под тази отметка, термостатът стартира отоплението и продължава да се нагрява, докато се достигне желаната степен на топлина. Ако едновременно е свързана климатична система, термостатът може също да инициира броячни механизми, така че помещението да се охлади, ако степента на топлина надвишава желаното ниво.

Лептин

Сега, когато знаем как работи това, можем да го приложим към нашите биологични системи. В случай на мастна тъкан, лептинът е хормонът, който е особено важен при изграждането, разграждането и поддържането на телесните мазнини. Когато телесните мазнини се увеличат, той сам произвежда повече лептин, който от своя страна инхибира апетита и увеличава енергийните разходи. Ако мастната маса падне твърде много и по този начин се произвежда по-малко лептин, имаме повече апетит и по-малко желание за движение.

При хората има състояние, известно като вроден дефицит на лептин така наричаното. Това е състояние, което води до тежко затлъстяване през първите няколко месеца от живота. Хората се раждат с нормално телесно тегло, но постоянно са гладни и бързо напълняват. Без подходящо лечение екстремният глад не намалява и води до хронично, неконтролирано хранене и по този начин затлъстяване. В детството засегнатите развиват ненормално хранително поведение, като борба с други деца за храна, скриване на храна и тайно хранене.

Това заболяване обаче вече е добре лечимо с прилагането на екзогенен лептин. Но нека оставим тази опция за лечение настрана за момент. При иначе здрав човек нивата на лептин всъщност се увеличават, когато мастната маса се увеличи. Също така се увеличава, когато се повишава кръвната захар на гладно. Това ни дава две информация. На първо място, лептинът реагира както трябва и се увеличава с увеличаване на мастната маса. Очевидно това увеличение не е достатъчно, за да ни предпази от натрупване на мазнини и не го отменя.

Връзката между ИТМ и нивото на лептин, както и кръвната захар на гладно (глюкоза на гладно) и нивото на лептин

Обратно към идеята за лептинова терапия: Ако погледнете графиката по-горе, лесно бихте могли да бъдете накарани да повярвате, че просто трябва да си инжектирате лептин и след това автоматично да загубите телесни мазнини. Е, това е изпробвано, дори опитвано много пъти. В много различни проучвания с различни лекарства и дози.

В едно от тези проучвания изследователите са прилагали десет милиграма лептин сутрин и десет милиграма вечер. Въпреки това не е имало загуба на тегло в сравнение с плацебо, въпреки значително повишеното ниво на лептин в кръвта. Друго проучване, което използва подобен дизайн, но определя дозата на 0,1 или 0,3 милиграма на килограм телесно тегло, също не показва предимства на лептиновата терапия пред плацебо [1].

Резистентност към лептин

По този начин имаме две точки с данни, които можем да разгледаме по-отблизо:

Нивата на лептин се повишават, както би трябвало, когато телесните мазнини се увеличат, но те не се саморегулират, както си представяме.
Простото добавяне на повече лептин отвън също не работи.

Взети заедно, това ни казва, че трябва да има някаква форма на лептинова резистентност, която пречи на лептиновия сигнал да си върши работата. Всъщност има различни видове централна (например в мозъка) и периферна (например в мускулите и мастните клетки) лептинова резистентност в тялото на хората с наднормено тегло.

Научните данни показват, че окисляването на мазнини се увеличава, когато се дава лептин на слаби индивиди. Ако обаче се опитате да приложите същото при хора с наднормено тегло, ефектът се отменя напълно. Изглежда, че лептинът не си върши работата със затлъстели хора. Е, може би прави това до известна степен, но със сигурност не е като здрав човек с нормално тегло и това е целият смисъл.

Интересното е, че когато има загуба на тегло, лептинът изглежда се връща към своята функция. Въпреки това, въпреки че това е добра новина, изглежда, че функцията на лептин не се връща съвсем до нормалните нива. В този момент терапията с екзогенен лептин може да помогне.

Метаболитната регулация на телесните мазнини

Мастната тъкан играе неразделна роля в координацията на метаболизма, предимно чрез много от хормоните и други молекули, които се освобождава. Има широка гама от тези вещества, но едно от тях е особено полезно като казус.

Адипонектин

Адипонектинът е хормон, който се секретира от мастните клетки и спомага за регулирането на метаболизма на захарта и мазнините. Той също така участва в здравето на митохондриите. Интересното е, че генната експресия и освобождаването на адипонектин се регулират от инсулина [2]. Това означава, че ако сте устойчиви на инсулин, се получава по-малко адипонектин и се освобождава в кръвта. При хората можем да забележим, че колкото по-висок е ИТМ, толкова по-голяма е инсулиновата резистентност и следователно нивото на адипонектин също спада.

Загубата на тегло изглежда нормализира нивата на този хормон отново, тъй като инсулиновата резистентност също се подобрява. Освобождаването на адипонектин също изглежда възстановено в резултат на отделянето на инсулин след хранене.

инсулин

Друг ключов хормон, който регулира метаболизма и засяга мастната тъкан, е инсулинът. Вече писахме много за този пептиден хормон, следователно не е необходимо всичко да се повтаря в този момент. Въпреки това си струва да се спомене един важен момент.

Инсулинът е хормон, който се секретира от панкреаса и помага за регулиране на метаболизма на субстрата, като контролира метаболизма на глюкозата, мазнините и протеините и има антикатаболни свойства, като същевременно е анаболен. В най-широкия смисъл е вярно, че инсулинът по същество инхибира липолизата, т.е. освобождаването на мастни киселини от тъканите и насърчава съхранението на мазнини. Но това е твърде опростена гледна точка.

Много е важно да се отбележи, че високата кръвна захар на гладно и инсулиновата резистентност не са причина за затлъстяването. Вместо това те са резултат от фенотип с наднормено тегло. С други думи: високата кръвна захар на гладно и инсулиновата резистентност са резултат от наднорменото тегло, а не обратното.

Също така знайте, че нивата на кръвната захар на гладно не са добър маркер за предсказване на бъдещо увеличаване на мазнините. Всъщност един клас лекарства, които действително увеличават отделянето на инсулин, води до загуба на тегло в рамките на една година. Говорим за така наречените GLP-1 агонисти.

Възпаление

Може би най-важната функция на мастната тъкан е нейната роля в възпалителните процеси и в „настройването“ на имунната система. Въпреки че никой не е знаел за това преди 25 години, много хора днес са наясно, че висцералната мазнина може да стимулира възпалението. С натрупването на мастна тъкан се освобождава и провъзпалителните молекули. Първоначално се предполагаше, че те са ограничени до висцерална мастна тъкан, сега имаме данни, че възпалителните медиатори също се освобождават в подкожната и структурната мазнина.

Този преход от нормални нива към прекомерно освобождаване на тези молекули изглежда протича също толкова коварно, колкото и самото натрупване на телесни мазнини.В хода на този процес имунната система също изглежда претърпява промяна, като по-специално макрофагите се променят и се превръщат в възпалително състояние.

Доказано е, че този възпалителен процес играе причинно-следствена роля в развитието на инсулинова резистентност. В различни проучвания върху животни е доказано, че мишките, хранени с висококалорична диета и затлъстели, могат да бъдат защитени от развитието на инсулинова резистентност и диабет, ако са изключени специални протеини, като TNF-алфа рецептора, на които клетъчният възпалителен отговор е изключен регулират.

Все по-често данните за мастната тъкан и резистентността към инсулин ни казват следното:

Мастната тъкан може да бъде противовъзпалителна във всички области.
Съществува значителна комуникация между имунната система и мастната тъкан.
Възпалението, за което се смята, че е причинено от мастна тъкан, играе основна роля в развитието и прогресирането на инсулиновата резистентност.

Обобщение

Мазнините са метаболитно активен орган, който играе съществена роля в регулирането на метаболизма. Когато мастната тъкан се разширява, регулирането на телесното тегло, метаболизма и възпалителните процеси също се променят. Това са и механизмите, залегнали в основата на негативните ефекти върху затлъстяването върху здравето.

Първичен източник: sciencedrivennutrition.com/fat-the-organ/

Литературни източници:

Heymsfield, Steven B., et al. „Рекомбинантен лептин за отслабване при затлъстели и слаби възрастни: рандомизирано, контролирано проучване за повишаване на дозата.“ Джама 282,16 (1999): 1568-1575.
Hernandez-Morante, J. J., et al. "Инсулиновият ефект върху експресията на адипонектин в мастната тъкан (AT) се регулира от състоянието на инсулинова резистентност на пациентите." Клинична ендокринология 69,3 (2008): 412-417.