Protecție împotriva obezității Ardeți slănina cu grăsime brună
Nu toate grăsimile sunt la fel: în timp ce unul stochează excesul de calorii alimentare în rulouri de slănină, celălalt are efectul opus - arde grăsimile și generează căldură în acest proces. Diferențele de metabolism se reflectă și în aspectul extern. Conținutul ridicat de grăsimi conferă tipului de țesut care stochează energie o culoare albă și abundența centralelor electrice celulare, mitocondriilor, tipul care deflagrează energia, o nuanță maro.
Grăsimea brună joacă un rol important la începutul vieții. Acesta servește ca element de încălzire pentru nou-născuți, deoarece mușchii copiilor mici nu sunt încă capabili să contracareze hipotermia cu frisoane. De îndată ce dobândesc această abilitate, țesutul generator de căldură își pierde din importanță. Spre deosebire de ceea ce s-a presupus mult timp, totuși, nu pierde în mare măsură. Mai degrabă, chiar și adulții au încă cantități considerabile de grăsime brună în unele cazuri.
Grăsimea care protejează împotriva obezității
Tampoanele de încălzire, care sunt localizate în special în zona superioară a corpului, au fost descoperite întâmplător: radiologii au dat peste semnale tomografice în pieptul pacienților cu tumori, care provin din țesuturi metabolice active. Ceea ce au crezut inițial că este un țesut degenerat s-a dovedit în cele din urmă a fi grăsime brună. Deoarece acest diagnostic de tumoră afectat, pacienții au fost ulterior examinați la temperaturi ambiante calde. Semnalele perturbatoare au dispărut apoi de pe ecran, dezvăluind identitatea lor.
Nu toți oamenii sunt în mod egal înzestrați cu grăsime brună. Așa cum s-a demonstrat în mai multe studii, persoanele corpolente au de obicei depozite mai mici de țesut încălzitor decât persoanele subțiri. Celulele adipoase conținute în acestea, adipocitele, funcționează, de asemenea, la viteze mai mici la persoanele supraponderale. Aceste și alte observații sugerează că grăsimea brună protejează împotriva obezității și, dacă este stimulată în mod specific, ar putea contracara obezitatea. Dacă această speranță se va împlini vreodată este încă incert în acest moment. Cu toate acestea, căutarea proceselor care au potențialul de a multiplica celulele care consumă calorii și de a-și îmbunătăți performanța este în prezent în plină desfășurare.
Gena de reglementare a baconului
Oamenii de știință europeni, canadieni și americani care lucrează cu Melina Claussnitzer de la Universitatea Harvard din Boston au dat recent peste o plumb fierbinte. Pe baza activităților de cercetare de la Centrul Else Kröner Fresenius de Medicină Nutritivă de la Universitatea Tehnică din München, Claussnitzer a investigat întrebarea de ce o variantă genică comună în Europa este asociată cu un risc semnificativ crescut de obezitate. Gena în cauză este o dispoziție ereditară prescurtată FTO care apare în multe soiuri și are sarcini de reglementare. După cum au descoperit cercetătorii, varianta genetică asociată cu excesul de greutate obligă adipocitele tinere să se dezvolte în celule albe care depozitează grăsime.
Cauza defecțiunii este, prin urmare, un comutator defect care împiedică un catalizator important în mitocondrii - proteina de decuplare-1 sau UCP1 pe scurt - să își facă treaba. Aceasta constă în orchestrarea conversiei grăsimilor în căldură. Asta înseamnă: Fără UCP1, marca comercială a celulelor grase brune, mitocondriile nu pot arde calorii. Faptul că UCP1 nu funcționează corect la persoanele cu alelă de risc se datorează aparent unei mici modificări a genei FTO. Dacă oamenii de știință au separat blocul de construcție ADN „greșit” cu ajutorul foarfecelor genei Crispr-Cas9 și l-au înlocuit cu varianta cu risc scăzut, tinerii adipocite ai celor afectați s-au maturizat din nou în celule adipoase generatoare de căldură. În investigații ulterioare, este acum necesar să se arate dacă aceste cunoștințe acumulate din celulele grase umane izolate pot fi utilizate terapeutic.
Centrală electrică la jumătate de sarcină
Câtă energie alimentară arde adipocitele brune nu depinde doar de numărul lor, ci și de performanța lor. Activat de frig, utilajul de încălzire din grăsime brună pornește la temperaturi de aproximativ 28 de grade Celsius. Cu toate acestea, funcționează cu adevărat doar atunci când termometrul scade mult mai departe. Chiar și atunci, însă, celulele încălzitoare ale oamenilor nu pot ține o lumânare de cele ale rozătoarelor. „Grăsimea brună a hamsterilor este extrem de eficientă. Poate genera până la 500 de wați de căldură pe kilogram de țesut ”, spune Martin Klingenspor, șeful catedrei de medicină nutrițională moleculară de la Centrul Else Kröner Fresenius de la Universitatea Tehnică din München. „Acest lucru corespunde producției mai multor becuri.” Sistemul de încălzire umană, pe de altă parte, produce doar aproximativ 50 de wați pe kilogram sau aproximativ o zecime, potrivit biologului.
Oamenii de știință încearcă, prin urmare, să folosească diverse metode pentru a da țesutului adipos maro o mână de ajutor. O abordare evidentă este de a imita starea neuronală de excitare care se instalează atunci când este frig: dacă temperatura scade, sistemul nervos autonom eliberează cantități mai mari de substanță neuronală mesager norepinefrină. Legându-se de site-uri de andocare specifice, receptorii beta-3, norepinefrina semnalează adipocitele care ard grăsimi pentru a stoca focul.
Medicația vezicii urinare face minuni
Au existat încercări de a activa receptorii beta-3 cu ajutorul medicamentelor. Promițătoare în experimentele pe animale, substanțele testate nu au arătat efectul sperat la oameni. În plus, unele dintre ele au provocat efecte secundare considerabile - printre altele, deoarece nu erau suficient de specifice și, de asemenea, au stimulat receptorii înrudiți în sistemul cardiovascular. Un nou ingredient activ numit mirabegron, care este utilizat pentru tratarea vezicii iritabile și este deja pe piață, pare a fi mai promițător. Cel puțin rezultatele unui proiect-pilot al cercetătorilor conduși de Aaron Cypess de la autoritatea americană de sănătate NIH oferă motive pentru speranță. După cum relatează în revista „Metabolismul celular”, utilizarea unică a remediului vezicii urinare la toți subiecții testați, un total de doisprezece bărbați tineri sănătoși, a crescut considerabil consumul de zahăr din țesutul adipos brun. Ca urmare, metabolismul energetic de bază al participanților a crescut cu o medie de 200 kilocalorii pe zi. Cu toate acestea, de patru ori cantitatea administrată de obicei a accelerat pulsul și a crescut tensiunea arterială. Potrivit autorilor studiului, trebuie verificat, prin urmare, dacă medicamentul stimulează metabolismul chiar și în doze mai mici, care sunt mai puțin stresante pentru sistemul cardiovascular.
Alți cercetători își propun să crească numărul de celule consumatoare de calorii. Ei își concentrează atenția asupra așa-numitelor adipocite bej: Astfel de celule grase, care apar mai des pe vreme rece, au practic aceleași proprietăți ca adipocitele brune, dar sunt probabil de origini diferite. Spre deosebire de omonimul lor maro, acestea nu sunt localizate în asocierea țesuturilor, ci împrăștiate în țesutul adipos alb. Există deja unele abordări care duc la creșterea adipocitelor și, astfel, la rumenirea țesutului adipos alb, cel puțin la animale. Potrivit descoperirilor lui Klingenspor și ale colegilor săi, o enzimă care inițiază producerea hormonului prostaglandină are astfel de efecte benefice. Șoarecii care eliberează cantități mari de enzimă numită Cox-2 ca urmare a ingineriei genetice au un număr neobișnuit de mare de adipocite bej. Spre deosebire de specificațiile nemodificate genetic, ele pot consuma și cantități uriașe de grăsime fără a deveni grase sau diabetice.
Un hormon pe care cercetătorii care lucrează cu Bruce Spiegelman de la Dana Faber Cancer Institute de la Universitatea Harvard din Boston l-au descoperit și descris are efecte pozitive comparabile. Eliberată din mușchi în timpul activității fizice intense, proteina pe care au botezat-o „Irisin” bronzează țesutul alb adipos al șoarecilor. De asemenea, aparent protejează rozătoarele de obezitate și diabet. Cu toate acestea, nu este încă clar dacă are aceleași efecte benefice la om și dacă există chiar și la oameni. Spiegelman și colegii săi au oferit dovezi ale unei astfel de conexiuni. Cu toate acestea, alți oameni de știință sunt sceptici. Steffen Maak de la Institutul Leibniz pentru Biologia Animalelor de Fermă din Dummerstorf consideră că hormonul fitness al irisinei este mai mult un mit decât un hormon grav de pierdere în greutate. Pentru că nici el, nici alți cercetători nu ar fi putut confirma rezultatele cercetătorilor lui Spiegelman.
Alți oameni de știință au descoperit, de asemenea, că activitatea fizică bronzează grăsimea albă la șoareci și, pe lângă aceasta, îmbunătățește metabolismul zahărului animalelor. Potrivit observațiilor lui Kristin Stanford de la Joslin Diabetes Center din Boston și a colegilor săi, efectele benefice provin din grăsimea albă, nu din mușchi. Conform acestui fapt, mișcarea intensivă a grăsimii subcutanate a rozătoarelor activează mai mult de 1.800 de gene, inclusiv cele necesare reproducerii mitocondriilor. Atunci când oamenii de știință au transplantat o bucată de țesut gras subcutanat de la șoareci instruiți în abdomenul fraților lent, echilibrul zahărului și metabolismul grăsimilor rozătoarelor sedentare s-au îmbunătățit. Viitorul va arăta dacă acest lucru și multe alte cunoștințe câștigate la animale vor ajuta la dezvoltarea metodelor care facilitează pierderea în greutate pentru obezi.