Особая молекула заставит жировые клетки сжигать больше энергии // Смотрим

В организме людей присутствует два типа жировой ткани: белая и бурая. Первый тип хранит калории, а второй сжигает энергию и помогает людям терять лишний вес. Недавно же учёные из Кембриджского университета нашли способ преобразовать белый жир в бурый и повысить «работоспособность» бурой жировой ткани.

Напомним, что ожирение — это заболевание, при котором люди накапливают в организме большое количество жира. В результате у человека могут развиться различные заболевания (например, диабет).

При этом не все виды жировой ткани одинаково плохи: накапливающийся при заболевании жир является белым, из-за чего его часто нарекают «плохим». Бурый же жир, напротив, может использоваться для лечения тучности.

И бурый, и белый жир составляют клетки под названием адипоциты. Но есть разница: в бурой жировой ткани такие клетки богаты митохондриями (их ещё называют энергетическими станциями клеток).

Они-то и придают бурой жировой ткани характерный цвет.

Кроме того, бурая жировая ткань содержит большое количество кровеносных сосудов, что позволяет организму обеспечивать её кислородом и питательными веществами.

Пока белая жировая ткань хранит энергию, бурая сжигает её. Такой процесс называется термогенезом.

Как отмечалось выше, бурая жировая ткань имеется в организме всех людей, но наибольшее её количество присутствует в организме новорождённых. Кроме того, она преобладает у животных, впадающих в спячку (тепло, произведённое бурым жиром, позволяет им выживать даже при низких температурах).

По мере старения количество бурого жира в телах людей уменьшается.

Увеличение объёма бурой жировой ткани в организме людей может помочь справиться с лишними килограммами.

Но, как говорят учёные, просто наличия (или увеличения за счёт преобразования белого жира) такой ткани недостаточно: бурый жир ещё должен быть «активирован».

В настоящее время единственный способ активации бурого жира – помещение людей в холод, который имитирует «зимнюю спячку». Многие согласятся, что такой процесс непрактичен и неприятен. (К слову, ранее учёные выяснили, что дети «хорошо охлаждённых» отцов имеют меньше шансов страдать от ожирения.)

Другой способ: применение лекарств, известных как адренергические агонисты. Но при этом возникает риск возникновения сердечных приступов.

Кроме того, необходимо увеличить количество кровеносных сосудов в бурой жировой ткани, чтобы переносить питательные вещества к жировым клеткам и целому ряду нервных клеток (это и позволит «переключить» ткань).

В 2012 году специалисты под руководством профессора Тони Видаль-Пуига (Toni Vidal-Puig) из Кембриджского университета обнаружили в крови людей особую молекулу белка под названием BMP8b. Она регулирует активацию бурого жира как в мозге, так и в тканях организма.

Проведя эксперименты на мышах, учёные показали, что «отключение» гена, который отвечает за производство BMP8b, останавливает функционирование бурого жира.

В недавнем же исследовании, представленном в издании Nature Communications, международная группа учёных показала, что увеличение количества молекул BMP8b в организме мышей усиливает функционирование бурой жировой ткани.

Специалисты использовали для экспериментов специально выведенных грызунов, организмы которых производили большое количество «выдающейся» молекулы BMP8b в жировой ткани.

Как и ожидалось, повышение содержания BMP8b привело к преобразованию некоторого белого жира в бурый. В результате увеличилось количество энергии, сжигаемой в этих тканях.

Специалисты продемонстрировали, что высокое содержание BMP8b делает жировую ткань более чувствительной к адренергическим сигналам нервов (адренергические агонисты, к слову, нацеливаются на этот же путь).

Всё это может позволить использовать более низкие дозы лекарств, чтобы активировать бурый жир в организме людей. Это также снизит риск возникновения сердечного приступа.

Важным результатом исследования стало выявление того факта, что та же молекула увеличивала количество кровеносных сосудов и нервов в буром жире.

«Было проведено много исследований, в которых обнаруживались молекулы, способствующие увеличению количества бурого жира, но просто увеличение его количества не помогает справиться с заболеванием. [Жировая ткань] должна получать достаточное количество питательных веществ», — говорит ведущий автор недавней работы Видаль-Пуиг.

Пока изучение процесса трансформации одной жировой ткани в другую изучено лишь на мышах, но исследователи надеются, что результаты их работы помогут в разработке «снадобья» для борьбы с ожирение у людей.

Как предполагают учёные, BMP8b можно использовать в качестве лекарства для увеличения количества бурого жира в организме людей. Впрочем, для установления этого факта потребуются дальнейшие исследования.

Добавим, что ранее авторы проекта «Вести.Наука (nauka.vesti.ru) рассказывали о других методах лечения ожирения. Так, специалисты предлагают использовать «биохимическую сигарету».

Также оказалось, что в снижении веса помогает солнечный свет, заморозка блуждающего нерва и гормон, блокирующий тягу к сладкому, а заодно и к алкоголю.

краткое описание, функции и особенности

Что такое бурый жир? Какие функции он выполняет? На эти и другие вопросы мы ответим в статье. В теле человека имеется два вида жировой субстанции: бурая (ВАТ — за счёт сжигания жира обеспечивает термогенез и создаёт тепло) и белая (WAT — предназначена для запаса энергии). У людей, страдающих ожирением, как правило, бурого сала меньше, а белого – больше.

Функция

Бурый жир позволяет телу поддерживать постоянную температуру. Этот механизм называют термогенезом. Выделяют два типа термогенеза: сократительный (знобит), при котором образование тепла происходит за счёт сокращения скелетных мышц (частное явление – мышечная холодовая дрожь), и несократительный (деятельность бурого сала).

Для эффективной борьбы с некоторыми недугами тело человека самостоятельно повышает температуру. Если кто-либо страдает лихорадкой, его система терморегуляции быстро реорганизовывается, активируется и начинает действовать на более высоком уровне. Именно поэтому температуру тела до 38,5 градуса сбивать не стоит.

Анатомия

Раньше всего бурый жир нашли у зверей. У тех животных, которые впадают зимой в спячку, эта субстанция развита лучше всего, так как в данный период обмен веществ замедляется. Ввиду этого невозможно температуру тела поддерживать сокращениями мышц.

Также бурый жир важен и при пробуждении животных весной: с помощью генерируемого им тепла температура тела значительно увеличивается, из-за чего зверь просыпается.

Владельцы

Совершенно недавно стало известно, что бурое сало имеется лишь у ребятишек. Оно помогает им привыкнуть к новой среде после их появления на свет. У новорождённых это вещество размещается в районе почек, шеи, вдоль верхней части спины, на плечах, и составляет около 5 % от массы тела.

Также в организме младенцев иногда бурый жир смешан с белым. Для малышей коричневая субстанция имеет огромное значение, так как она защищает их от гипотермии, из-за которой недоношенные часто умирают. Благодаря этому компоненту новорожденные менее чувствительны к холоду, чем люди постарше.

Клетки бурых жировых отложений обладают уникальным качеством – в них находится огромное количество митохондрий (органелл, способствующих накоплению энергии). Благодаря им они, в сущности, и имеют свой цвет. Митохондрии содержат специфический белок UCP1, который, минуя ступень синтеза АТФ, моментально трансформирует жирные кислоты в тепло.

Триглицериды (липиды), имеющиеся в составе жира, являются материалом, из которого может быть произведено тепло (АТФ). Когда младенцу необходимо много энергии (к примеру, чтобы согреться), жиры претерпевают липолиз. В итоге появляются жирные кислоты, которые UCP1 в клетках бурого сала трансформирует в тепло. В результате наблюдается уменьшение запаса жировых отложений. Сначала расходуются триглицериды в бурой субстанции, а когда запасы липидов начинают таять, то и в постылой белой.

В итоге организм снижает свой вес. Впрочем, для эффективности процесса малыш, появившийся на свет, должен хорошо питаться (для активации липолиза нужна энергия) и нормально дышать (для трансформации жирных кислот требуется кислород).

К сожалению, у взрослого этот механизм постепенно ослабевает. Уже через пару недель после рождения дрожь (реакция на переохлаждение) замещает действие бурой субстанции, особенно если малышей тепло одевают и держат их в жарком помещении.

Взрослые люди

Сегодня обнаружилось, что бурый жир у человека взрослого имеется. Долгое время считалось, что это вещество утрачивает свою значимость к концу первого года жизни людей. Однако в 2008 году специалисты определили, что бурая жировая ткань не просто пребывает в теле взрослых (это стало известно ещё в 1908 году), но и активируется холодом.

Это открытие сделали с помощью новой технологии визуализации активного обмена веществ в ткани. Были использованы эмиссионно-позитронная и компьютерная томографии, которые показали, что в теле взрослого индивидуума находится около 20-30 граммов (так немного) бурого функционального жира, в основном в надключичной зоне.

Известно, что PET-CT фиксирует метаболическую деятельность ткани. Физиолог Ваутер ван Маркен Лихтенбелт сообщил, что группе молодых людей (24 человека) выдали точную дозу радиоактивной глюкозы. Это было сделано для того, чтобы далее иметь возможность обнаружить активный бурый жир с помощью специфического устройства.

После этого участников исследования привели в помещение, температура в котором не превышала 16 градусов. СТ-сканирование показало, что под кожей груди, шеи и живота 23 человек расположена жировая «полезная» ткань, которая работает, согревая людей в холодной комнате.

Физиолог сказал, что специалисты очень удивились, увидев, что её так много и у такого большого числа людей. Когда же при комнатной температуре обследовали трёх участников, бурую субстанцию не обнаружили. Эксперты считают, что ткань не исчезла, а просто прекратила свою работу.

Эффективность

Итак, вы знаете, где у человека находится бурый жир. Он равен не более 1-2 % от веса тела. И всё же, когда симпатическая нервная система стимулирует эту ткань у переохлаждённых млекопитающих, привыкших к холоду, она повышает её теплопродукцию. Выработанная таким образом энергия может достичь одной трети всей дополнительно созданной теплоты в организме. Когда бурый жир активирован, он тратит до 300 Ватт (некоторые называют 400 Ватт) на килограмм массы взрослого индивидуума.

Известно, что человек среднего веса в состоянии покоя сжигает примерно 1 кВт энергии. Активировав бурый жир, можно лежать на кровати и расходовать в двадцать раз больше сил, чем ранее.

Сжигание жира

Какие функции выполняет бурый жир? Он помогает ликвидировать сало. Если он активирован, жирные кислоты из белой жировой ткани перекачиваются в бурую. Белая субстанция откладывается в капсулах и сальниках внутренних органов, под кожей. Бурая, вместо накопления энергии, сжигает её в огромных количествах. В итоге выделяется тепло. Этот процесс называют термогенезом, который начинает свою работу из-за избыточного потребления еды.

Выводы

Белый и бурый жир – это две разные субстанции. Окислительная способность бурого вещества в 20 раз больше, чем у белого. В коричневой ткани при термогенезе действует белок термогенин, который способствует разобщению дыхания и окислительного фосфорилирования.

Итак, мы выяснили, что такое бурый жир. Как увеличить его количество в человеческом организме, чтобы эффективно бороться с ожирением? Для решения этой проблемы учёные применяют не только лекарственные, но и хирургические средства: с помощью липосакции они обычный белый жир извлекают, трансформируют его в бурый, и снова имплантируют человеку.

Теоретически для того, чтобы похудеть, нужно либо повысить активность коричневой субстанции при обычной температуре, либо увеличить её количество, либо выполнить и первое, и второе.

Специалисты Диабетической Ассоциации США считают, что в коричневом жире содержатся весьма важные резервы для пациентов, страдающих диабетом и ожирением. Известно также, что у полного человека активность бурого жира подавлена, а его количество снижено. Поэтому в ближайшем будущем возможно возникновение новых медикаментозных и иных методов накопления и активации этого «полезного» вещества у взрослых людей.

Бурый жир — Справочник химика 21

    Несопряженное дыхание (свободное окисление) выполняет важные биологические функции. Оно обеспечивает поддержание температуры тела на более высоком уровне, чем температура окружающей среды. В процессе эволюции у гомойотермных животных и человека сформировались специальные ткани (бурый жир), функцией которых является поддержание постоянной высокой температуры тела за счет регулируемого разобщения окисления и фосфорилирования в митохондриальной дыхательной цепи. Процесс разобщения контролируется гормонами. [c.313]
    Ожирение, увеличивающее вероятность сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии и диабета, возникает в результате того, что количество потребляемых организмом калорий превышает его потребность. Ожирение обычно развивается в детстве или старости, и чем дольше оно имеет место, тем труднее от него избавиться. Наилучший путь борьбы с ожирением-формирование уже в молодом возрасте разумных диетологических и физкультурных привычек. Некоторые люди более других склонны превращать источники калорий в жиры, вероятно из-за пониженной способности к теплообразованию в результате холостого цикла (разд. 20.12) или из-за термогенного действия бурого жира (разд. 17.17). Важно понимать, что ожирение возникает в результате потребления избыточных количеств не только жиров как таковых, но при избыточном поступлении калорий в любом виде, будь то жиры, углеводы или белки. 

[c. 822]

    Протонный цикл в митохондриях бурого жира имеет утечку, которую могут ликвидировать такие нуклеотиды, как GDP. Это является частью механизма теплопродукции, использующего энергию окисления жирных кислот до ацетата. Проводимость ионов С1- остается пока загадкой (разд. 4.5). [c.67]

    Митохондрии (бурый жир) Протонный канал открыт Протонный канал блокирован Распределение изотопов 1 С-метиламина и Н-ацетата (фильтрование) 79 134 -25 +95 54 229  

[c.75]

    Бурый жир составляет не более 1—2% массы тела. Тем не менее стимуляция этой ткани симпатической нервной системой при охлаждении животных, предварительно адаптированных к холоду, повышает теплопродукцию бурого жира в такой степени, что она может достигать одной трети всей дополнительно образованной в организме теплоты. В этих условиях бурый жир способен выделять до 400 Вт теплоты на 1 кг массы, что на несколько порядков больше обычной термогенной способности тканей млекопитающих (человек в состоянии покоя образует около 1 Вт теплоты на 1 кг массы).  [c.183]

    В организме бурый жир сосредоточен в верхней части спины, ближе к шее. Он окружает кровеносные сосуды, питающие кровью мозг. Вот почему теплопродукция в буром жире может иметь огромное значение для выживания организма на холоде. [c.183]

    Благодаря последующим работам Р. Э. Смита и ряда других исследователей стало ясно, что основной физиологической функцией бурого жира является образование дополнительной теплоты в условиях, когда возрастает теплоотдача организма. 

[c.183]

    Своим цветом бурый жир обязан митохондриям, содержащимся в огромных количествах в клетках этой ткани. Митохондрии бурого жира оказались хорошо оснащенными именно для образования теплоты. Содержание дыхательных ферментов в них намного превышает таковое Н+-АТФ-синтазы. Но, пожалуй, важнее всего то, что в их внутренней мембране содержится описанный выше особый [c.183]

    Норадреналин связывается с р-адренорецепторами, локализованными на внешней стороне плазматической мембраны клеток бурого жира (это и все дальнейшие события проиллюстрированы на рис. 49). [c.184]

    Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследовали образование теплоты в организме теплокровных, подвергнутых воздействию холода. Как уже отмечалось выше, свободное окисление действительно активируется в мышцах и печени. Впоследствии подобный эффект был описан другими исследователями в буром жире и цветах некоторых растений. [c.190]

    Постсинаптические i-адренореценторы обнаружены в сердце (их активация приводит к учащению и усилению oKpauteHHH, стимуляции гликогенолиза), в неисчер-ченпых мышцах коронарных сосудов (уменьшение тонуса) и кишечника (расслабление), в белой и бурой жиро- [c.22]

    Вторая по значению, но тоже важная роль метаболизма теплокровных животных — это генерирование тепла. Во многих случаях тепла, выделенного в ходе обычного метаболизма, оказывается вполне достаточно, и организм может поддерживать необходимую температуру тела, регулируя теплообмен с окружающей средой.

Весьма интригующей биохимической находкой оказалось наличие у теплокровных животных бурой кир1овой ткани, разительным «образом отличающейся от нормальной белой жировой ткани. Бурый жир в небольших количествах был обнаружен у новорожденных детей у новорожденных крольчат он составляет 5—6% весй тела . Особенно в большом количестве он встречается у> новорожденных тех видов, которые при рождении не меха, а также у животных, впадающих в зимию10 спячку  [c.403]

    Важнейшая роль переноса электронов-это, конечно, обеспечение энергией синтеза АТР в процессе окислительного фосфорилирования. Однако энергия переноса электронов может использоваться и для других биологических целей (рис. 17-20), например для выработки тепла. У новорожденных детей, у детенышей тех млекопитающих, которые рождаются голыми, и у некоторых вотных, впадающих в зимнюю спячку, имеется в области шеи и в верхней части спины особая жировая ткань, называемая бурым жиром. Ее назначение состоит в том, чтобы вырабатывать тепло в процессе окисления жиров. Эта жировая ткань действительно окрашена в бурый цвет, потому что в ней имеется очень много митохондрий, в которых содержится большое количество красноватобурых пигментов-цитохромов. Специализированные митохондрии бурого жира (рис. 17-21) обычно не синтезируют АТР. Свободная энергия переноса электронов рассеивается ими в виде тепла, благодаря чему и поддерживается на должном уровне температура тела молодых животных. Внутренние мембраны митохондрий бурого жира имеют специальные поры для ионов Н . Ионы Н , выведенные из митохондрий в результате переноса электронов, возвращаются в митохондрии через эти поры, минуя Р р1-АТРазу. Вследствие этого свободная энергия переноса электронов используется не для синтеза АТР, а для выработки тепла. [c.534]

    Митохондрии бурого жира. У новорожденных детей в области шеи и в верхней части спины имеется особая жировая ткань, которая у взрослых практически отсутствует,-так называемый бурый жир. Бурую окраску придают этой ткани митохондрии, которых в ней чрезвычайно много. У некоторых животных, впадающих в зимнюю спячку или приспособленных к обитанию в холодных местностях, тоже имеется бурый жир. В то время как в митохондриях печени при окислении NADH на каждый атом поглощенного кислорода образуются обычно три молекулы АТР, в митохондриях бурого жира [c.549]
    У человека, так же как и у многих животных, особенно тех, которые впадают в спячку, имеется специализированный тип жировой ткани, называемый бурым жиром (рис. 24-17). Наличие такой ткани особенно характерно для новорожденных, у которых она раполагается на шее, в верхней части груди и спины. Цвет бурого жира обусловлен присутствием большого числа митохондрий, богатых цитохромами (разд. 17.17). Бурый жир специализирован для выработки тепла, а не АТР при окислении жирных кислот. Внутренние мембраны митохондрий в бурой жировой ткани содержат специфические поры, через которые осуществляется перенос ионов Н» , причем их способность переносить ионы Н регулируется. Через эти поры ионы Н , выкачиваемые из митохондрий во время транспорта электронов (разд. 17.15,е), могут возвращаться в дышащие митохондрии в итоге наблюдается холостая циркуляция ионов Н и вместо образования АТР происходит выделение энергии в виде тепла (разд. 17.17). Если организм не нуждается в тепле, то Н» - [c.762]

    Жировые клетки клетка белого жира клетка бурого жира липоцит печепи [c.207]

    Ряд выполненных к настоящему времени исследований свидетельствуют в пользу того, что антиидиотипические и антивариотипические антитела реагируют со структурами в активных центрах рецепторов, не имеющих иммуноглобулиновой природы. С использованием в качестве антигена антител против инсулина были получены антиидиотипические анти-антитела, способные реагировать не только с активным центром антител против инсулина, но и активным центром рецептора инсулина на клетках бурого жира (адипоциты). Инкубация адипоцитов с указанными антиидиотипическими антителами приводила к утрате клетками [c. 50]

    Д. Николс — известный в кругах биоэнергетиков человек. Его исследования по механизму теплопродукции в тканях бурого жира — блестящий пример решения биоэнергетиком важной общебиологической проблемы. Однако в авторе книги Биоэнергетика введение в хемиосмотическую теорию угадывается не только крупный ученый, но и опытный педагог. Это и не удивительно Николс в течение многих лет преподает биоэнергетику в университете в шотландском городе Данди. По-видимому, именно Николс-преподаватель сумел так строго логично и лаконично изложить материал. Впрочем, Николс-ученый не остается равнодушным созерцателем лаконичного изложения проверенных фактов. Предложенная им в гл. 7 схема работы АТР-синтетазы вряд ли имеет достаточно строгое обоснование, чтобы уже сейчас войти в учебники . Однако я не сомневаюсь в том, что эта модель АТР-синтетазы, как и некоторые другие дискуссионные части книги, вызовет интерес у читателя, независимо от того, будет ли этот читатель студентом-биохимиком, или исследователем, имеющим большой стаж работы в области биоэнергетики.  [c.5]

    Для набухания обычно необходимо, чтобы оба иона проникали через мембрану по единому механизму — либо электрогенно-му, либо электронейтральному. Можно, однако, вызвать набухание и в том случае, если это условие не выполняется. Для этого нужно индуцировать электрогенный перенос протонов с помощью переносчика типа РССР (рис. 2.7). Тот факт, что классические разобщители окислительного фосфорилирования (разд. 1.4) действовали согласно предсказаниям хемиосмотической теории в недышащих митохондриях (где не могло быть гипотетических высокоэнергетических интермедиатов), явился важным свидетельством в пользу этой теории (разд. 1.4). Митохондрии бурого жира имеют природный переносчик, вызывающий короткое замыкание протонного тока (разд. 4.5) во внутренней мембране. Он был впервые обнаружен с помощью той же техники набухания. [c.43]

    Решение этой проблемы было найдено после открытия независимых механизмов выброса в митохондриях печени (Puskin et al. , 1976) и сердца ( rompton, arafoli, 1976). В случае митохондрий сердца, мозга и бурого жира ионы Са + выбрасываются в обмен на Na+, а в случае печени они обмени- [c.168]

    Авторы исследовали динамику численности, половую, возрастную н пространственную структуры популяций, степень стрессиро-ваниости особей, входящих в популяционные группировки, и ряд морфологических признаков, характеризующих физиологическое состояние отловленных зверьков. Кроме массы и дли ны тела определяли относительные массы поч>ки (%), межлопаточиого бурого жира (%), надпочечников (%), тимуса (%), число эритроцитов (млн в 1 мм ) и гемоглобин (мг/%). Окраску меха оценивали в процентах отраженного света. [c.67]

    Следует отметить, что термогенин — белок, специализированный на трансмембранном проведении протонов в митохондриях бурого жира, во многом подобен по аминокислотной последовательности и доменному строению АТФ/АДФ-антипортеру. Перенос Н+ термо-генином также активируется жирными кислотами и тормозится пуриновыми нуклеотидами (см. ниже). Поэтому можно полагать, что как в мышцах, так и в буром жире жирные кислоты служат медиа торами терморегуляторного разобщения в митохондриях, однако в первом случае мишенью жирных кислот оказывается АТФ/АДФ-антипортер, а во втором — специальный белок, представляющий собой, видимо, особую модификацию антипортера. 1 [c.182]

    Бурый жир. Многие черты терморегуляторного разобщения жирными кислотами, впервые описанного в митохондриях скелетных мышц, были затем прослежены применительно к митохондриям бурого жира, особой ткани млекопитающих, специализированной на выработке добавочной теплоты при снижении окружающей температуры. [c.183]

    Первые научные публикации о буром жире датируются ХУП веком, но лишь недавно была понята его функция. В 1959 г. Б. Йоханссон написал первый подробный обзор о метаболизме бурого жира. Основываясь на скудной фактической информации тех лет и некоторых предварительных данных, он выдвинул гипотезу, что бурый жир может некоторым образом участвовать в терморегуляции.  [c.183]

    Эксперименты, проведенные на животных in vivo, ткани бурого жира in situ, адипоцитах и митохондриях in vitro, позволили выявить следующую цепь событий, включенных в термогенный ответ этой ткани на понижение температуры среды. [c.184]

    Интересно, что не только охлаждение, но и по крайней мере еще два состояния организма, связанные с повышением поглощения кислорода и выделения тепла, сопровождаются разобщением в бурой жировой ткани. Одно из таких состояний — пробуждение животного от зимней спячки. Показано, что бурый жир не атрофируется у зимоспящих животных, адаптированных к термонейтральным условиям. Холодовая акклиматизация повышает количество термогенина в митохондриях бурого жира зимоспящих животных, но не в такой степени, как, например, у крыс или кроликов. Пробуждение хомяков от спячки сопровождается разобщением, которое, по-видимому, особенно важно для разогрева крови, притекающей к мозгу. Из-за локализации бурого жира в области сосудов, идущих к голове, теплопродукция в этой ткани прежде всего вызывает повышение температуры мозга, который переходит в активное состояние сразу же вслед за разогревом бурого жира.  [c.186]

    Другая модель — термогенез, обусловленный избыточным потреблением пищи. Н. Ротуел и М. Сток поставили следующий опыт. Взрослым крысам скармливали ресторанную диету , т. е. разнообразную и вкусную пищу. Потребление животными этой пищи оказалось на 80% большим, чем в контрольной группе, получавшей обычный корм. При этом масса животных за три недели увеличилась только на 27%. Измерение газообмена показало, что хорошо питавшиеся крысы потребляли на 25% больше кислорода, чем в контроле. Эта надбавка исчезала после введения животным пропанолола — антагониста норадреналина. Масса бурого жира за те же три недели опыта возросла более чем втрое в митохондриях увеличилось количество термогенина. (Оказалось также, что мутация, вызывающая ожирение, сопровождается снижением уровня термогенина у мышей.) [c.186]

    Согласно данным Д. Никольса, митохондрии периферической ткани бурого жира людей в юношеском возрасте по степени разобщения находятся в промежуточном положении между митохондриями той же ткани тепло- и холодоадаптированных морских свинок. Как и у животных, митохондрии бурого жира людей чувствительны к низким концентрациям жирных кислот. [c.186]

    Печень. Митохондрии печени отличаются от митохондрий быстрых скелетных мышц и бурого жира, в частности тем, что в их внешней мембране существует очень активный путь свободного окисления НАДН — цитохром Ьъ. Процесс катализируется флави-новой НАДН-цитохром Ьб-редуктазой (синонимы флавопротеин-5 Ръ). [c.186]

---

Хорошие новости про жир — Вольф Кицес — LiveJournal

Клетки бурого (слева) и белого (справа) жира (фото Dr. Fred Hossler).

Кирилл Стасевич

«Жир белый, бурый, бежевый

У врачей есть все основания считать, что избыточный вес до добра не доводит. Как правило, с повышенной массой тела связан целый комплекс расстройств: от сердечно-сосудистых до обмена веществ. А число людей с той или иной формой ожирения постоянно растёт.

Когда человек чувствует холод, мозг даёт сигнал белым адипоцитам расщепить жиры-триглицериды, и получившиеся в результате жирные кислоты с кровью приходят в бурый жир, где и «сгорают». Превращению клеток белого жира в бурые способствуют и мышечные нагрузки.

Как можно удержать вес в пределах нормы? Ответ, казалось бы, проще некуда — меньше ешьте, больше двигайтесь. В действенности этих средств никто не сомневается, однако помогают они далеко не всем. У некоторых людей особенности обмена веществ таковы, что жир накапливается при любой диете. Порой мы просто не можем противиться чувству голода: мозг требует калорий без оглядки на избыточный вес. Выполнять предписания насчёт физической нагрузки тоже не всегда удаётся, особенно жителям городов.

Поэтому ожирение стало одной из самых изучаемых тем в современной медицине, и усилия многих исследователей направлены на поиск средства, которое помогло бы предотвратить накопление жира. Можно, например, попытаться изменить пищевое поведение через мозг и нейроэндокринную систему. Другой путь помешать накоплению жира — воздействие на кишечную микрофлору, поскольку именно от неё во многом зависит, что из пищи будет всасываться в кровь, а что нет. Наконец, избыток липидов можно просто сжечь, то есть расщепить их в каких-нибудь обменных процессах.

Между тем жир жиру рознь. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция — запасать разнообразные липиды, и выглядят они как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они ютятся где-то между липидной массой и мембраной. Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более тёмный, бурый цвет.

С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. Как известно, в ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создаётся градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасённая в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке. А вот в буром жире энергия от окисляемых продуктов в АТФ почти не запасается. Но и впустую она не тратится, а уходит в тепло.

Все клетки в той или иной степени позволяют какой-то доле получаемой энергии утекать в тепло, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции — создавать тепло из запасённых липидов. Легко догадаться, что бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у теплокровных животных. На самом деле зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием, «спящие» звери не могут, и бурый жир приходится весьма кстати.

Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев, — у них он составляет до 5% от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.

Однако несколько лет назад бурый жир нашли и у взрослых. Оказалось, какая-то его часть остаётся в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева.

И поскольку «топка» бурого жира работает на липидах, сама собой возникла идея: нельзя ли использовать его для избавления от избыточного веса? Но тогда нужен некий «рубильник», который активировал бы бурую жировую ткань, когда это нужно. Чтобы реализовать эту идею, требуется, во-первых, понять молекулярные и клеточные механизмы, которые обеспечивают появление бурого жира в организме, а во-вторых, убедиться, что он действительно помогает от ожирения и сопутствующих проблем с обменом веществ.

Хотя клетки бурого жира находили не только в специальных «депо», но и в толще белого жира, считалось, что у них всё равно существуют свои особые предшественники, которые потом развиваются в бурые адипоциты. Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Эксперименты ставили на мышах, у которых следили за отдельными клетками белого жира: при понижении температуры эти клетки «бурели», а при повышении «белели». Получается, что бурый жир может образовываться непосредственно из жира белого.

Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топливо, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, — ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролировали именно метаболическую активность клеток бурого жира. То есть аппетит и потребление пищи оставались прежними, но зато в бурожировой «топке» сжигалось большее количество калорий.
Читать далее

Tags: биология человека, диабет, здоровье, иммунитет, клеточная физиология, ожирение

Гены сибиряков приспособились к суровым условиям

В наше время уникальный механизм адаптации превращается в фактор риска из-за изменений в типе питания.  

Обнаружены гены, которые помогли коренным народам Сибири адаптироваться к жизни в холодном климате и достаточно однообразному рациону. Исследование провела команда ученых из Аризонского и Вашингтонского университетов в США при участии ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», результаты опубликованы в Molecular Biology and Evolution. 

У коренных жителей Сибири нашли мутации в генах, влияющих на липидный обмен — сложный процесс, который включает в себя расщепление, переваривание, всасывание, транспортировку и накопление жиров в организме. Главным образом в работу включены образцы ДНК нганасан и якутов, полученные данные также подтвердились на материале представителей еще 17 сибирских этнических групп.

«Исследование объясняет тот факт, что у коренных этносов очень низкий уровень липопротеина низкой плотности, то есть плохого холестерина. И это на фоне питания в основном жирной мясной пищей: обычное меню — оленья кровь, сырое мясо, рыба, лакомство — сырые почки, мозги», — говорит ведущий научный сотрудник ФИЦ ИЦиГ СО РАН, кандидат биологических наук Людмила Павловна Осипова.  

Ученые предполагают, что найденные гены участвуют также в работе бурой жировой ткани, или бурого жира, так как именно он на молекулярном уровне может отвечать за низкий уровень плохих липидов в крови. Бурый жир активизируется при холоде и начинает усиленно выделять энергию, которая согревает человека; при этом жиру, как печи — дрова, необходимы жирные кислоты и глюкоза. У людей с активной бурой жировой тканью более низкий уровень как общего, так и плохого холестерина, но более высокий уровень хорошего холестерина (липопротеина высокой плотности). Если холод продолжается достаточно долго, что и происходит в Сибири, бурый жир может требовать топлива всё время, то есть постоянно сжигать много липидов. «Пока биохимических и физиологических данных о состоянии бурой жировой ткани у коренного населения Сибири нет, но наше исследование говорит в пользу того, что она должна быть активна», — уточняет Людмила Осипова.
 

Сотрудники лаборатории популяционной этногенетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН много лет тесно сотрудничают с Аризонским университетом. «Последние годы мы занимаемся адаптацией коренных жителей Сибири, до этого были работы по изучению генетической структуры сибирских этносов — эта информация тоже вошла в исследование, — рассказывает Людмила Осипова. — Наша лаборатория — хранительница уникального материала: первая моя экспедиция была еще в 1974 году, поэтому у нас есть образцы истинных представителей нганасан и других народов, которых из-за ассимиляции всё меньше и меньше. Всего здесь собраны ДНК шестнадцати популяций (эвенки, долганы, селькупы, ненцы, ханты, коми, телеуты и другие), по каждому из них имеется вся необходимая информация: пол, возраст, некоторые заболевания, родословная. Это защищенные персональные данные, они нигде не фигурируют, но необходимы для наших исследований». 

 
Кроме малого содержания в крови липопротеинов низкой плотности, к характерным особенностям физиологии коренных народов Сибири относятся ускоренный обмен веществ и повышенный уровень тироксина — гормона щитовидной железы. Это, по мнению исследователей, также может быть связано с найденными генами через механизмы функционирования бурого жира: тироксин активирует бурую жировую ткань, а повышенное выделение энергии в ней требует усиленного питания, что может приводить к быстрому метаболизму. «Помню, меня поразили пожилые женщины у селькупов и ненцев: у них совсем нет лишнего веса, они очень легкие на ногу, много ходят по тундре. Удивительно, сколько энергии у них при такой худобе. Мы ведь привыкли, что должны быть какие-то жировые запасы в организме, а им не нужно. У них организм всё время подпитывается за счет определенного типа питания и генетически обусловленного обмена веществ. Очевидно, что приспособление к суровым условиям жизни и к определенной пище взаимосвязаны», — рассказывает генетик. 

К сожалению, уникальный механизм адаптации превращается в фактор риска в наше время, когда представители коренных народностей переходят на так называемый европейский образ жизни с иным типом питания, включающим большое количество углеводов. К этому оказываются совершенно не приспособлены генотипы, которые отобраны в результате позитивной селекции и значимы в традиционном укладе сибирских этносов. Часто происходит сдвиг в обмене веществ, появляется избыточный вес, а с ним и такие заболевания, как сахарный диабет 2-го типа и гипертония (так называемый метаболический синдром). Ученые надеются, что дальнейшие исследования помогут найти решение этой проблемы.

Как женщинам после 35 лет выбраться из жировых ловушек

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более полутора миллиардов людей имеют избыточный вес, а более 400 миллионов страдают серьезной степенью ожирения. Вопрос уменьшения и коррекции веса стоит на сегодняшний день очень остро. Но что делать, если нет серьезной стадии ожирения, а проблемные зоны остаются? В эфире телеканала «Россия 1» эксперты программы «О самом главном» объясняют, в чем ваша ошибка. А также рассказывают, как избавиться от жировых ловушек, тех мест, откуда жир уходит сложнее всего.

«Всегда горжусь женщинами, которые стремятся к совершенству, в том числе и к совершенству своей фигуры. Осталось только понять, что же такое жировая ловушка, и как оттуда выгнать те самые жировые отложения», – прокомментировала в начале главврач МЕДСИ Татьяна Шаповаленко.

По словам врача-эндокринолога Марины Максимовой, каждая женщина знает свои слабые места. Обычно это те места, которые толстеют первыми, а худеют в самую последнюю очередь: второй подбородок, область рук, складки на спине, бока, область живота, внутренняя поверхность бедра, область «галифе» и ягодиц, надколенная область. «Жировые ловушки – это локальные участки отложения жировой ткани. Как правило, они связаны с конституциональной особенностью, с половой принадлежностью. Большую роль играет наследственный фактор и гормональный фон», – отметила Марина Максимова.

До 90% женщин в возрасте после 35 лет отмечают постепенную прибавку веса.

Но, прежде всего, жировые ловушки появляются из-за особой рецепторной чувствительности жировой ткани. Дело в том, что на жировых клетках есть два вида рецепторов – альфа и бета. Альфа пытается накопить жир, а бета позволяет утилизировать жир. «Если однажды женщина слегка прибавила в весе и жир отложился именно в местах, где альфа клеток большое количество, то в следующий раз удалить оттуда жировую ткань будет практически невозможно», – пояснила врач-эндокринолог.

Для оптимального контроля веса заниматься физическими упражнениями следует около пяти часов в неделю!

В организме человека есть также два вида жира: белый и бурый. Чтобы оставаться стройными, по мнению экспертов, необходимо учитывать функции данных видов жировой ткани: стараться уменьшить количество висцерального и подкожного жира и увеличить количество бурого жира. «Бурый жир можно расценивать как структурный элемент нашего тела. Он выполняет защитную функцию, сохраняет терморегуляцию. С возрастом и при избыточной массе тела количество бурого жира уменьшается», – уточнила специалист.

Одна из причин скопления жировых отложений – уменьшение запаса липазы: «Когда в организме все сбалансировано, то вырабатывается достаточное количество фермента липаза, который как раз и отвечает за расщепление жировых клеток». Но можно себе помочь – жир расщепляется в щелочной среде. Поэтому не забывайте о здоровье желудочно-кишечного тракта.

Постоянные нарушения режима сна увеличивают риск ожирения на 45%.

Кроме того, соблюдайте три основных правила: утилизировать жир из жирового депо, транспортировать его и расходовать. «Чтобы утилизировать жир, можно использовать разные методики. Во-первых, аппаратные или инъекционные методы. Например, мезотерапия, которая применяется при локальном ожирении. Или прибегнуть к помощи ультразвукового липолиза», – рекомендует Марина Максимова.

Беременность, хронические болезни крови – противопоказания к мезотерапии.

А израсходовать жир можно только занятиями спорта. Для этого подойдут любые аэробные нагрузки, скандинавская ходьба, велосипедные прогулки.

Isolation and Differentiation of Stromal Vascular Cells to Beige/Brite Cells

1. Подготовка пищеварения Средний

Сделайте 5 мл на 5 мышей на ткани (примерно 1 мл / 1 г жировой ткани).

1. Взвешивание в пищеварении ферменты:
   — Collaginase D: 1,5 Ед / мл (1108874103, 1 г, Roche, 70334223)
   — Диспазы II: 2,4 Ед / мл (04942078001, 0980 мг / Лио, Roche, 11466200)
2. Добавить 25 мл PBS и хорошо перемешать для растворения
3. Добавить CaCl ₂ незадолго до переваривания ткани в конечной концентрации 10 мМ

2. Проанализируйте жировой ткани мышей

1. Препарирование должно проводиться осторожно, и сразу же после мышей (6-8 недель) приносятся в жертву. Работа стерильные с этанолом распыляется на мышь мех перед его открытием. Поместить ткань непосредственно в чистом PBS, отдельные межлопаточной BAT и подкожной паховых WAT.
2. Для межлопаточной BAT: у мышей, размещенные в задней стороной вверх, разрезают вдоль спины и всю дорогу до шеи. Коричневыйжировой ткани можно найти прямо под кожу между лопатками (межлопаточной). BAT можно рассматривать как две лопасти, форме бабочки. Тонкий слой белого жира покрытие BAT должны быть тщательно удалены.
3. Для подкожного WAT (паховые WAT): снимите кожу. Паховая WAT находится непосредственно под кожей с обеих сторон, начиная чуть ли не на спину и собираются вместе, внутренней стороне бедер и вниз в сторону яичка.

3. Вырезать и дайджест жировой ткани

1. Быстро удаляет все загрязнения, как волосы, скелетные мышцы и соединительную ткань от ткани разделов.
2. Сухой ткани быстро на бумаге, чтобы не разбавлять рассечение среды с PBS и разместить его на сухую пластину.
3. Добавить пищеварения среды (добавлено CaCl ₂ до пищеварение) и пропустить через мясорубку ткани на мелкие кусочки. Перемешать очень хорошо с помощью пипетки вверх и вниз с 5 мл пипетки. Передача фарш тканей в 50 мл пробирки с остальными пищеварения мedium, перемешать еще больше с помощью пипетки вверх и вниз.
4. Digest в 37 ° C при постоянном перемешивании при 150 оборотов в минуту в течение 40-50 мин. Проверять каждые 10-15 минут, чтобы убедиться, пищеварение идет хорошо, и для предотвращения чрезмерного пищеварения.

Примечание: Правильное пищеварение и среднего времени важны. Ткань должна быть хорошо усваивается, но избыток пищеварения может привести к повреждению клеток.

4. Фильтр клеточной суспензии

1. Остановить пищеварения, добавив 5 мл полной среды (DMEM/F12, содержащий 10% FPS и P / S). Клетки должны быть почти полностью однородным. Тщательно перемешать с помощью пипетки.
2. Центрифуга при 700 х г в течение 10 мин.
3. SVF теперь можно увидеть, как коричневатый осадок на дне пробирки. Аспирируйте жирных зрелых адипоцитов слой и большая часть жидкости слой — сохранить осадок и растворяют его в 10 мл полной среды. Все хорошо перемешать.
4. Поместите ячейки фильтра (50-70 мкм в диаметре) на новый 50 мл трубки и фильтрации суспензии клеток.

5. Плита клетки

1. Передача клеточной суспензии в 15 мл трубки и центрифуги при 700 х г в течение 10 мин.
2. Аспирируйте среднего и вновь приостановить гранул в 10 мл полной среды. Внесите и хорошо перемешать.
3. Оцените, во сколько пластин не требуется. Это может варьироваться и зависит от размера гранул. Общее правило состоит в 2 из 10 см плиты из 5 мышей на паховых WAT и одного 10 см пластина для BAT.
4. Пластина клеток на блюдах коллагена покрытием (R & D) в полной среде
5. 1-2 ч после посева клеток, аспират среды, промыть PBS в два раза и добавляют свежую среду. Этот шаг важен, так как это может удалять эффект красных кровяных клеток, иммунных клеток и других загрязнений.

6. Дифференцировать клетки

1. Сделать обслуживания и индукция среды.

Техническое обслуживание среде

Полной среде с добавлением:

ных «> Инсулин, окончательное конц. 5 мкг / мл (5 мг / мл акции, *** 100 мкл уксусной кислоты в 10 мл H ₂ O для подготовки подкисленной водой рН 2,5. растворяться инсулина в подкисленной воде. магазина складе -20 ° C)

3,3 ‘,5-трийод-L-тиронина (T3), конечная концентрация. 1 нМ (10 мкМ акции, *** растворяются T3 в 1N NaOH и добавляют среде, чтобы сделать 10 мкМ акций. Sigma кошки # T-2877)

Хранить при температуре 4 ° С, хорошо в течение одной недели

Индукционная среде

Техническое обслуживание среде, содержащей следующие соединения:

Индометацин, конечная концентрация. 125 мкМ (0,125 M складе в этаноле, Sigma кошки # I-7378). Индометацин должна быть нагрета до 60 ° C, чтобы быть распущен.

Дексаметазон, конечная концентрация. 2 мкг / мл (2 мг / мл носок в этаноле, Sigma Cat # D-1756)
3-изобутил-1-метилксантина (IBMX), конечная концентрация. 0,5 мм (0,25 M складе в ДМСО, Sigma кошки # I-5879)
Розиглитазон, конечная концентрация. 0,5 мкМ(10 мМ в ДМСО, Sigma Cat # R-2408)

Примечание: Убедитесь, свежие индукционной среде каждый раз.

2. Расти первичных адипоцитов до 95-97% слияния в полной среде (приток, но не слишком упаковке)
3. Изменение регулярных полной среде с индукцией среда (день 0)
4. После 48 часов (день 2), изменение средних и обслуживание среды с росиглитазоном (0,5 мкм)
5. После дополнительных 48 часов (день 4), изменения в свежую среду, обеспечение розиглитазон (1 мкМ) в течение еще 2-3 дней. 6-7 дней после добавления индукции среды, клетки полностью дифференцированы в зрелых жировых клеток и заполнены капель масла. Капли появится около 3-4 дней после индукции.

Примечание: Изменение средних каждые 2-3 дня, пока клетки полностью дифференцирована.

Клетки теперь могут быть собраны и экспрессию мРНК UCP1 и Кетег коричневого адипоцитов-специфических генов можно измерить с помощью QRT-PCR. Вестерн-блот будет использоваться для обнаружения белков.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Секретин активирует бурый жир и вызывает чувство насыщения

1.

Virtanen, K.A. et al. Функциональная бурая жировая ткань у здоровых взрослых. Н. англ. Дж. Мед. 360 , 1518–1525 (2009).

КАС пабмед Google Scholar

2.

Cypess, A. M. et al. Выявление и значение бурой жировой ткани у взрослых людей. Н. англ. Дж. Мед. 360 , 1509–1517 (2009).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

3.

van Marken Lichtenbelt, W.D. et al. Холодовая активация бурой жировой ткани у здоровых мужчин. Н. англ. Дж. Мед. 360 , 1500–1508 (2009 г.).

ПабМед Google Scholar

4.

Блондин Д. П. и др. Вклад белой и бурой жировой ткани и скелетных мышц в острые холодовые метаболические реакции у здоровых мужчин. J. Physiol. 593 , 701–714 (2015).

КАС пабмед Google Scholar

5.

Вильярройя Ф., Серейхо Р., Вильярройя Дж. и Гиралт М. Бурая жировая ткань как секреторный орган. Нац. Преподобный Эндокринол. 13 , 26–35 (2017).

КАС пабмед Google Scholar

6.

Кадзимура С., Шпигельман Б. М. и Сил П. Коричневый и бежевый жир: физиологическая роль помимо выделения тепла. Сотовый метаб. 22 , 546–559 (2015).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

7.

Rothwell, N.J. & Stock, M.J. Роль бурой жировой ткани в термогенезе, вызванном диетой. Природа 281 , 31–35 (1979).

КАС пабмед Google Scholar

8.

Glick, Z., Teague, R.J. & Bray, G.A. Бурая жировая ткань: термическая реакция, усиленная однократным приемом пищи с низким содержанием белка и высоким содержанием углеводов. Наука 213 , 1125–1127 (1981).

КАС пабмед Google Scholar

9.

У Дин, М. и др. Постпрандиальный окислительный метаболизм бурого жира человека указывает на термогенез. Сотовый метаб. 28 , 207–216.e3 (2018).

КАС пабмед Google Scholar

10.

Chondronikola, M., Porter, C., Malagaris, I., Nella, A.A. & Sidossis, L.S. Бурая жировая ткань связана с системными концентрациями пептидов, секретируемых желудочно-кишечным трактом и участвующих в регуляции аппетита. евро. Дж. Эндокринол. 177 , 33–40 (2017).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

11.

Кроветти Р., Поррини М., Сантанджело А. и Тестолин Г. Влияние термического эффекта пищи на чувство сытости. евро. Дж. Клин. Нутр. 52 , 482–488 (1998).

КАС пабмед Google Scholar

12.

Ли, Ю.и другие. Активированный секретином бурый жир опосредует прандиальный термогенез, вызывая чувство насыщения. Cell 175 , 1561–1574.e12 (2018).

КАС пабмед Google Scholar

13.

Блонден, Д. и др. Ингибирование внутриклеточного липолиза триглицеридов подавляет вызванный холодом метаболизм бурой жировой ткани и усиливает озноб у людей. Сотовый метаб. 25 , 438–447 (2017).

КАС пабмед Google Scholar

14.

Ву, К., Джин, X., Цуэн, Г., Афрасиаби, К. и Су, А. И. BioGPS: создание собственного сочетания аннотаций генов и профилей экспрессии. Рез. нуклеиновых кислот. 44 , Д313–Д316 (2016).

КАС пабмед Google Scholar

15.

Су, А.И. и др. Генный атлас транскриптомов, кодирующих белок мыши и человека. Проц. Натл акад. науч. США. 101 , 6062–6067 (2004 г.).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

16.

Нумменмаа, Л. и др. Система μ-опиоидных рецепторов опосредует обработку вознаграждения у людей. Нац. коммун. 9 , 1500 (2018).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

17.

Гилберт, Ж.-А. и другие. Влияние тезофензина на аппетит. Ожирение 20 , 553–561 (2012).

КАС пабмед Google Scholar

18.

Балаз, М. и др. Ингибирование мевалонатного пути предотвращает потемнение адипоцитов у мышей и мужчин, влияя на пренилирование белка. Сотовый метаб. 29 , 901–916.e8 (2019).

КАС пабмед Google Scholar

19.

Sekar, R. & Chow, B.K.C. Липолитические действия секретина в адипоцитах мыши. J. Lipid Res. 55 , 190–200 (2014).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

20.

Butcher, R. W. & Carlson, L. A. Влияние секретина на липолиз, мобилизующий жир, и уровни циклического АМФ в жировой ткани крыс. Acta Physiol. Сканд. 79 , 559–563 (1970).

КАС пабмед Google Scholar

21.

Raiko, J. et al. Содержание триглицеридов в бурой жировой ткани связано со снижением чувствительности к инсулину независимо от возраста и ожирения. Диабет, ожирение. Метаб. 17 , 516–519 (2015).

КАС Google Scholar

22.

У Дин М. и др. Радиоплотность бурого жира человека указывает на состав основной ткани и системное метаболическое здоровье. Дж. Клин. Эндокринол. Метаб. 102 , 2258–2267 (2017).

ПабМед Google Scholar

23.

Yaney, G.C. & Corkey, B.E. Метаболизм жирных кислот и секреция инсулина в бета-клетках поджелудочной железы. Диабетология 46 , 1297–1312 (2003).

КАС пабмед Google Scholar

24.

Stein, D.T. et al. Инсулинотропная активность жирных кислот сильно зависит от длины их цепи и степени насыщения. Дж. Клин. Вкладывать деньги. 100 , 398–403 (1997).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

25.

Афроз, С. и др. Физиологическая роль секретина и его рецептора. Энн. Перевод Мед. 1 , 29 (2013).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

26.

Broeders, E.P.M. et al. Желчная кислота хенодезоксихолевая кислота увеличивает активность бурой жировой ткани человека. Сотовый метаб. 22 , 418–426 (2015).

КАС пабмед Google Scholar

27.

Амин А., Дхилло В. С. и Мерфи К. Г. Центральное влияние гормонов щитовидной железы на аппетит. J. Thyroid Res. 2011 , 306510 (2011).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

28.

Bianco, A.C. & Silva, J.E. Внутриклеточное преобразование тироксина в трийодтиронин необходимо для оптимальной термогенной функции бурой жировой ткани. Дж. Клин. Вкладывать деньги. 79 , 295–300 (1987).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

29.

Lahesmaa, M. et al. Гипертиреоз увеличивает метаболизм бурого жира у людей. Дж. Клин. Эндокринол. Метаб. 99 , E28–E35 (2014).

ПабМед Google Scholar

30.

Бессесен, Д. Х. и Ван Гал, Л. Ф. Прогресс и проблемы фармакотерапии против ожирения. Ланцет Диабет Эндокринол. 6 , 237–248 (2018).

ПабМед Google Scholar

31.

ван Оойен А.М.Дж., ван Маркен Лихтенбельт В.Д., ван Стенховен А.А. и Вестертерп К.Р. Сезонные изменения метаболических и температурных реакций на холодный воздух у людей. Физиол. Поведение 82 , 545–553 (2004).

ПабМед Google Scholar

32.

Йонеширо Т.и другие. Нанята бурая жировая ткань в качестве средства против ожирения у людей. Дж. Клин. Вкладывать деньги. 123 , 3404–3408 (2013).

33.

У.-Дин М. и др. Бурая жировая ткань человека [15O]O ₂ ПЭТ-визуализация в присутствии и в отсутствие холодового стимула. евро. Дж. Нукл. Мед. Мол. Изображение https://doi.org/10.1007/s00259-016-3364-y (2016 г.).

34.

Orava, J. et al. Различные метаболические реакции бурой жировой ткани человека на активацию холодом и инсулином. Сотовый метаб. 14 , 272–279 (2011).

КАС пабмед Google Scholar

35.

Патлак, К. С. и Бласберг, Р. Г. Графическая оценка констант переноса из крови в головной мозг на основе многократных данных о поглощении. Обобщения. Дж. Цереб. Кровоток. Метаб. 5 , 584–590 (1985).

КАС пабмед Google Scholar

36.

Виртанен К.А. и соавт. Поглощение глюкозы жировой тканью человека определяли с использованием [18 F]-фтордезоксиглюкозы ([18 F]ФДГ) и ПЭТ в сочетании с микродиализом. Диабетология 44 , 2171–2179 (2001).

КАС пабмед Google Scholar

37.

Peltoniemi, P. et al. Сосредоточенная константа для [18 F]фтордезоксиглюкозы в скелетных мышцах людей с ожирением и без него. утра. Дж. Физиол. Метаб. 279 , E1122–E1130 (2000 г.).

КАС Google Scholar

38.

Вейр, Дж. Б. и де, В. Новые методы расчета скорости метаболизма с особым упором на белковый обмен. J. Physiol. 109 , 1–9 (1949).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

39.

Meriläinen, P. T. Метаболический монитор. Междунар. Дж. Клин. Монит. Comput. 4 , 167–177 (1987).

ПабМед Google Scholar

40.

Nummenmaa, L. et al. Дорсальное полосатое тело и его лимбическая связь опосредуют аномальную упреждающую обработку вознаграждения при ожирении. PLoS ONE 7 , e31089 (2012).

КАС пабмед ПабМед Центральный Google Scholar

41.

Эстебан, О. и др. fMRIPrep: надежный конвейер предварительной обработки для функциональной МРТ. Нац. Методы https://doi.org/10.1038/s41592-018-0235-4 (2019).

42.

Gorgolewski, K. et al. Nipype: гибкий, легкий и расширяемый фреймворк для обработки данных нейровизуализации на Python. Фронт. Нейроинформ. https://doi.org/10.3389/fnif.2011.00013 (2011).

43.

Tustison, N.J. et al. N4ITK: улучшена коррекция смещения N3. IEEE Trans. Мед. Изображение https://doi.org/10.1109/TMI.2010.2046908 (2010 г.).

44.

Дейл, А. М., Фишл, Б. и Серено, М. И. Анализ поверхности коры головного мозга: I. Сегментация и реконструкция поверхности. Нейроизображение https://doi.org/10.1006/nimg.1998.0395 (1999).

45.

Клейн А. и др. Невероятная морфометрия человеческого мозга. PLoS вычисл. биол. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005350 (2017).

46.

Фонов В., Эванс А., МакКинстри Р., Алмли К. и Коллинз Д. Непредвзятые нелинейные средние соответствующие возрасту шаблоны мозга от рождения до взрослой жизни. Нейроизображение https://doi.org/10.1016/s1053-8119(09)70884-5 (2009).

47.

Авантс, Б. Б., Эпштейн, К. Л., Гроссман, М. и Джи, Дж. К. Регистрация симметричных диффеоморфных изображений с взаимной корреляцией: оценка автоматической маркировки пожилого и нейродегенеративного мозга. Мед. Анальный образ. https://doi.org/10.1016/j.media.2007.06.004 (2008 г.).

48.

Чжан Ю., Брейди М. и Смит С. Сегментация МРТ-изображений головного мозга с помощью модели скрытого марковского случайного поля и алгоритма максимизации ожидания. IEEE Trans. Мед. Изображение https://doi.org/10.1109/42.4 (2001 г.).

49.

Cox, R. W. AFNI: Программное обеспечение для анализа и визуализации нейроизображений функционального магнитного резонанса. Вычисл. Биомед. Рез. https://doi.org/10.1006/cbmr.1996.0014 (1996).

50.

Дженкинсон М., Баннистер П., Брэди М. и Смит С. Улучшенная оптимизация для надежной и точной линейной регистрации и коррекции движения изображений мозга. Нейроизображение https://doi. org/10.1016/S1053-8119(02)91132-8 (2002).

51.

Греве, Д. Н. и Фишль, Б. Точное и надежное выравнивание изображений мозга с использованием регистрации на основе границ. Нейроизображение https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2009.06.060 (2009).

52.

Behzadi, Y., Restom, K., Liau, J. & Liu, T. T. Компонентный метод коррекции шума (CompCor) для BOLD и фМРТ на основе перфузии. Нейроизображение https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2007.04.042 (2007 г.).

53.

Power, J.D. et al. Методы обнаружения, характеристики и удаления артефактов движения в состоянии покоя фМРТ. Нейроизображение https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.08.048 (2014).

54.

Pruim, R.H.R. et al. ICA-AROMA: надежная стратегия на основе ICA для удаления артефактов движения из данных фМРТ. Нейроизображение https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.02.064 (2015).

55.

Флинт, А., Рабен, А., Бланделл, Дж. Э. и Аструп, А. Воспроизводимость, мощность и достоверность визуальных аналоговых шкал при оценке ощущений аппетита в исследованиях еды с одним тестом. Междунар. Дж. Обес. Относ. Метаб. Беспорядок. 24 , 38–48 (2000).

КАС пабмед Google Scholar

56.

Soininen, P. et al. Высокопроизводительный ЯМР-метабономический анализ сыворотки для экономичных комплексных исследований системного метаболизма. Аналитик 134 , 1781 (2009).

КАС пабмед Google Scholar

57.

Li, Y., Fromme, T., Schweizer, S., Schöttl, T. & Klingenspor, M. Для анализа термогенной функции культивируемых первичных коричневых и светлые/бежевые адипоциты. EMBO Rep. 15 , 1069–1076 (2014).

ПабМед ПабМед Центральный Google Scholar

58.

Розенталь, Р. в The Handbook of Research Synthesis (под редакцией Cooper, H. et al.) 231–244 (Russell Sage Foundation, 1994).

59.

Benjamini, Y. & Hochberg, Y. Контроль частоты ложных открытий — практичный и мощный подход к множественному тестированию. JR Stat. соц. сер. Б-методол. 57 , 289–300 (1995).

Google Scholar

Бурая жировая ткань – обзор

1 Введение

Бурая жировая ткань (БЖТ) представляет собой калорийную жировую ткань, участвующую в термогенезе без дрожи.Он также участвует в предотвращении ожирения, связанного со старением. БЖТ располагается в определенных частях тела, например, в межлопаточной, шейной и подмышечной областях у мышей и в надключичных и паравертебральных областях у человека. Он содержит густые капиллярные сети. Бурые адипоциты (БА) имеют характерную морфологию: многочисленные крупные митохондрии с лестничными плотными кристами и многокамерными липидными каплями сходного размера, некоторые из которых расположены в непосредственной близости от митохондрий.

Разобщающий белок 1 необходим для выработки тепла: он снижает градиент протонов через внутреннюю митохондриальную мембрану, создаваемый цепью переноса электронов, и, таким образом, преобразует химическую энергию, полученную в результате окисления, в тепловую энергию за счет синтеза АТФ.Симпатическая иннервация играет незаменимую роль в активации и поддержании БЖТ. Хотя большая часть классической BAT исчезает после неонатального периода у крупных млекопитающих, включая человека, небольшие ее части сохраняются и функционируют во взрослом возрасте. ¹⁸ Фтордеоксиглюкозо-позитронно-эмиссионная томография в сочетании с компьютерной томографией ( ¹⁸ F-FDG-PET/CT) наряду с гистологическими исследованиями и исследованиями экспрессии генов продемонстрировали наличие функциональной BAT у взрослых людей.Последующие клинические исследования показали обратную корреляцию между активностью БЖТ и метаболическими нарушениями у людей, что свидетельствует об участии БЖТ в улучшении метаболизма. Тем не менее, его прямые доказательства остаются невыявленными в случаях человека, хотя недавнее исследование показало доказательства в случаях мышей с помощью экспериментов по трансплантации (Stanford et al., 2013). Кроме того, сообщается, что BAT человека потребляет всего 20 калорий в день, что позволяет предположить, что могут существовать еще неустановленные механизмы улучшения метаболизма, опосредованного BAT (Muzik et al., 2013). Кроме того, общая картина развития ВЖТ человека остается не до конца изученной из-за отсутствия соответствующих инструментов исследования. Чтобы дать ответы на эти вопросы и способствовать дальнейшему развитию исследований БЖТ человека, очень полезно разработать метод направленной дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток человека в функциональные классические БА, обладающие реакцией на стимулы β-адренорецепторов.

В ходе наших исследований гемопоэтической дифференцировки эмбриональных стволовых клеток человека (hESC) и индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPSCs) мы обнаружили, что гемопоэтические области были окружены исключительно многокамерными адипоцитами, содержащими липидные капли. После процесса проб и ошибок мы, наконец, разработали метод высокоэффективной дифференцировки hESC/hiPSC в функциональную классическую BA посредством дифференцировки миобластов с использованием специального коктейля гемопоэтических цитокинов (Nishio et al., 2012). Наша система представляет собой отличный инструмент для углубленного понимания НЖТ человека.

Вопросы и ответы: бурый жир связан с улучшением сердечно-сосудистой системы и обмена веществ

Жир долгое время демонизировался как признак плохого здоровья, но связь между жиром и самочувствием не так однозначна.У людей есть много разных типов жира, включая белую, бежевую и коричневую жировую ткань, но не все из них делают нашу талию шире. В то время как белый жир хранит калории в качестве энергии для более стройных времен, бурый жир обогащен митохондриями, которые сжигают липиды, превращая химическую энергию в тепло, когда температура нашего тела падает.

Пол Коэн

Зак Вейе/Университет Рокфеллера

По сравнению с белым жиром, который скапливается вдоль живота и бедер, бурый жир, как правило, располагается глубже в организме, что затрудняет его изучение. До 2009 года ученые даже не были уверены, что у взрослых бурый жир сохраняется после детства, и в результате очень мало известно об экологических и генетических факторах, влияющих на бурый жир или его функцию в организме. С появлением более совершенных методов визуализации ученые начали исследовать возможную роль бурого жира в смягчении последствий болезни.

Пол Коэн, врач-ученый из Университета Рокфеллера, рассказал Ученому о трудностях изучения этой малоизвестной ткани.Его команда опубликовала результаты исследования 4 января в Nature Medicine , в котором они собрали самый большой набор данных, когда-либо созданный для изучения взаимосвязи между бурым жиром и здоровьем человека. Проанализировав примерно 130 000 отдельных ПЭТ-КТ-сканирований более чем 52 000 пациентов в Мемориальном онкологическом центре имени Слоана-Кеттеринга, Коэн и его коллеги показали, что люди с большим количеством бурого жира реже страдают кардиометаболическими заболеваниями, такими как гипертония, диабет 2 типа и коронарная недостаточность. заболевания артерий, ведущая причина смерти в США.Эти результаты были особенно заметны у людей с более высоким ИМТ, что открыло новые возможности для профилактики и лечения заболеваний, связанных с ожирением.

Ученый :   Что побудило вас изучить эту связь между бурым жиром и кардиометаболическим здоровьем?

Пол Коэн: Долгое время считалось, что бурый жир применим только у мелких млекопитающих и новорожденных людей как способ защиты от гипертермии. Идея заключалась в том, что бурый жир присутствует при рождении и…. . что бурый жир атрофируется по мере взросления младенцев. В серии статей 2009 года сообщалось, что у взрослых людей действительно есть бурый жир, и что он индуцируется холодом и является функциональным, то есть он может поглощать радиоактивно меченую глюкозу [для визуализации ПЭТ-КТ]. И эти статьи действительно вызвали огромный энтузиазм у фундаментальных и трансляционных исследователей.

У людей бурый жир можно обнаружить только при рентгенологическом сканировании. . . который измеряет поглощение радиоактивно меченой глюкозы [в различных тканях].Поскольку в этих тестах используется радиация и требуется введение радиофармпрепарата, невозможно проводить исследования на большом количестве субъектов. Большинство исследований не были направлены на более глубокое изучение связи между бурым жиром и различными заболеваниями.

Эти ассоциации поднимают действительно волнующую мысль о том, что, возможно, присутствие бурого жира защищает от этих заболеваний, связанных с ожирением.

— Пол Коэн, Университет Рокфеллера

Нас заинтересовал этот вопрос, потому что мы изучаем бурый жир на моделях и клетках мышей в моей лаборатории, и мы действительно хотели узнать больше о его значимости для человека.Мы воспользовались тем, что находимся через дорогу от крупной онкологической больницы Слоан-Кеттеринг. Там делают тысячи и тысячи сканирований, потому что [эти] сканы обычно используются для диагностики или отслеживания прогрессирования рака. В их практике всегда комментировать наличие бурого жира, потому что ткани, которые поглощают радиоактивно меченую глюкозу, в противном случае могут быть ошибочно истолкованы как рак. Это позволило нам собрать массивный набор данных, который, по нашему мнению, является самым большим из опубликованных сегодня, где мы могли бы иметь статус бурого жира пациентов, а затем связать их статус со всей другой информацией в их электронных медицинских картах.Эти ассоциации вызывают действительно волнующую мысль о том, что, возможно, наличие бурого жира защищает от этих заболеваний, связанных с ожирением.

TS : Как вы думаете, почему наличие бурого жира коррелирует с меньшей частотой кардиометаболических и сердечно-сосудистых заболеваний?

ПК: В настоящее время мы сосредоточены на нескольких различных гипотезах. Во-первых, возможно, наличие или количество бурого жира влияет на распределение белого жира, [влияя] на относительное количество висцерального или брюшного жира, который является более патогенным, по сравнению с подкожным жиром, который менее вреден. Другая возможность заключается в том, что бурый жир потребляет энергию и поэтому действует как поглотитель ряда метаболитов, которые могут быть токсичными. И, наконец, третья возможность — эндокринные функции бурого жира. Мы много знаем об эндокринных гормонах, вырабатываемых белым жиром, таких как лептин и адипонектин. Теперь появляются доказательства того, что бурый жир также является важным эндокринным органом.

Многие из этих заболеваний, такие как ишемическая болезнь сердца, застойная сердечная недостаточность и гипертония, регулируются очень сложными физиологическими системами и затрагивают множество органов.Таким образом, связь между ними и коричневым жиром, по крайней мере, повышает вероятность того, что они могут регулироваться эндокринными сигналами.

TS :  Вы обнаружили, что присутствие бурого жира обеспечивает некоторую защиту от метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, особенно у людей с более высоким ИМТ. Можете ли вы объяснить эту связь немного больше?

PC: Здесь мы задались вопросом: «Какова связь между бурым жиром и увеличением ИМТ?» Если взять, например, диабет второго типа, где, как мне кажется, наши данные были наиболее поразительными, это очень хорошо известно. что по мере того, как люди переходят от нормального веса к избыточному весу и к ожирению, риск и распространенность диабета второго типа повышаются.Однако мы обнаружили, что во всех трех весовых категориях люди с бурым жиром имели значительно более низкую распространенность диабета второго типа, чем люди без бурого жира. И на самом деле, у людей с ожирением и наличием бурого жира распространенность диабета второго типа была лишь немного выше, чем у людей с нормальным ИМТ, у которых не было бурого жира.

Эти ассоциации поднимают действительно волнующую мысль о том, что, возможно, присутствие бурого жира защищает от этих заболеваний, связанных с ожирением.И если это правда, то мы можем разработать фармакологические подходы или вмешательства для активации или увеличения количества бурого жира у человека. Это может быть способом лечения или предотвращения некоторых из этих заболеваний.

ПЭТ-КТ позволяет ученым визуализировать бурый жир пациента. Субъект слева имеет большую долю ткани вдоль шеи и позвоночника.

Zach Veilleux/Университет Рокфеллера

T S :   Как бурый жир можно использовать для лечения кардиометаболических заболеваний?

ПК: В настоящее время лучший способ активировать или увеличить количество бурого жира.. . находится с воздействием холода. Конечно, использование холода в качестве лечения, вероятно, не понравится большинству пациентов. Так много людей пытаются больше узнать об основных молекулярных и биохимических путях, которые участвуют в регуляции или активации бурого жира, чтобы увидеть, можно ли воздействовать на эти компоненты фармакологически.

Существует клинически одобренный препарат мирабегрон, который используется для лечения гиперактивного мочевого пузыря. Но были исследования.. . которые показали, что введение мирабегрона субъектам может активировать бурый жир. Если выяснится, что преимущества бурого жира в основном передаются эндокринным гормоном, высвобождаемым бурым жиром, то способ приблизиться к этому будет состоять в том, чтобы идентифицировать гормон, узнать больше о том, как он действует, и нацелиться на него конкретно.

TS :   Вы сказали, что   многие группы работают над этим, но мне любопытно узнать, какой ваш следующий план основан на этих выводах.

ПК: Мы очень рады генетике бурого жира. Мы знаем, что существуют факторы окружающей среды, такие как возраст, пол, ИМТ, но мы используем ряд различных подходов, чтобы попытаться определить, сможем ли мы определить генетические варианты, которые связаны с исключительно большим количеством бурого жира. Если мы идентифицируем эти варианты, мы сможем затем изучить их в клетках и на животных моделях, чтобы выяснить, как они приводят к этому фенотипу. И я думаю, что у этого есть все виды возможностей.

T. Becher et al., «Бурая жировая ткань связана с кардиометаболическим здоровьем», Nature Medicine , doi:10.1038/s41591-020-1126-7, 2021. : Интервью было отредактировано для краткости.

бурая жировая ткань | анатомия

бурая жировая ткань , также называемая бурым жиром , специализированный тип соединительной ткани большинства млекопитающих, выделяющий тепло.

Новорожденные и животные, впадающие в спячку, имеют повышенный риск гипотермии. Новорожденные, например, имеют большее отношение площади поверхности к объему, чем взрослые, и не могут согреться самостоятельно, ища более теплую среду, укрываясь или выделяя значительное количество тепла за счет сокращения мышц или дрожи. Кроме того, у них меньше теплоизоляции в виде белой жировой ткани для защиты от холода. Чтобы компенсировать этот дефицит, у новорожденных есть запасы бурой жировой ткани на шее и спине.Бурая жировая ткань не обеспечивает теплоизоляции белого жира, но позволяет новорожденному генерировать тепло посредством процесса, называемого недрожательным термогенезом.

Викторина Британника

Человеческое тело: правда или вымысел?

Насколько глубоки ваши знания о внутреннем устройстве человека? Проверьте это с помощью этого теста.

Когда новорожденный подвергается воздействию холода, в организме выделяются тиреотропный гормон (ТТГ) и адреналин. Эти гормоны инициируют биохимические пути, которые активируют недрожательный термогенез в митохондриях бурых жировых клеток, вызывая выработку веществ, которые вызывают активацию белка, известного как термогенин (также называемый разобщающим белком 1, UCP1). Термогенин эффективно отделяет транспорт электронов в митохондриях от производства химической энергии в форме аденозинтрифосфата (АТФ).Возникающее в результате изменение баланса электронов и протонов на митохондриальной мембране приводит к потере энергии в виде тепла.

Коричневые жировые клетки лучше способны к термогенезу без дрожи, чем белые жировые клетки, потому что они имеют большее количество митохондрий и большее количество термогенина. Бурая жировая ткань активна при рождении, а затем трансформируется в белую жировую ткань в процессе нормального развития человека. Недоедание матери и плода может уменьшить количество бурого жира, доступного в младенчестве.Предшественники бурых жировых клеток, по-видимому, сохраняются у взрослых людей и, таким образом, могут развиваться в бурую жировую ткань.

У животных, впадающих в спячку, термогенез без дрожи стимулируется такими факторами, как укороченный фотопериод (уменьшенное воздействие света) и холод.

Джейсон Васси

Все, что вам нужно знать о буром жире

Жир.

Мы хотим его потерять. Мы хотим сжечь его. Хотим обрезать. Мы хотим его растопить.

Но жир — это не всеобъемлющее зло, готовое подарить нам еще несколько рыхлых фунтов. Недавние исследования показывают, что не все жиры созданы одинаковыми, и на самом деле некоторые жиры полезны для нас.

Да, в нашем теле есть жир, который помогает нам терять жир. Этот чудодейственный жир называется бурым жиром. Вот все, что вам нужно знать об этом.

Что такое бурый жир?

Типичный жир, который прилипает после нескольких дополнительных пончиков, называется «белым жиром». Это то, что мы знаем и ненавидим, и его основная цель — хранить энергию, — говорит Лаброс Сидоссис, исследователь и профессор Медицинской школы Техасского университета.

Бурый жир, напротив, сжигает энергию с невероятной скоростью. Он заполнен митохондриями — источниками энергии для наших клеток — которые придают ему более темный оттенок. В то время как обычный белый жир пассивно накапливает энергию от нашего избыточного потребления, бурый жир на самом деле сжигает энергию.

«На протяжении многих лет мы думали, что бурый жир есть только у маленьких животных и младенцев, а потом он исчезнет», — говорит Сидоссис.

Но за последнее десятилетие такие исследователи, как Сидоссис, обнаружили, что бурый жир не исчезает полностью у взрослых людей и что он на самом деле может играть важную роль в ускорении нашего метаболизма.«Причина, по которой он выглядит темнее, заключается в том, что в нем гораздо больше митохондрий, как в небольших органах и мышцах, а также в нем много кровеносных сосудов», — говорит Сидоссис.

Что делает бурый жир?

Младенцы и мелкие животные накапливают большое количество бурого жира, потому что он помогает регулировать внутреннюю температуру тела, выделяя тепло. Но для того, чтобы производить это тепло, ему нужно сжигать энергию, поэтому бурый жир может быть полезен для нас.

Согласно новому исследованию Сидоссиса и его коллег, активированный бурый жир может увеличить наш метаболизм на 15%.Для типичного взрослого это означает, что бурый жир может сжигать до 300 калорий в день.

Лучшая часть? Вам даже не нужно двигаться.

«Чтобы сжечь 300 калорий, нужно пробежать три мили. Если бурый жир активируется, он будет делать то же самое, если вы просто посмотрите телевизор», — говорит Сидоссис. «Это важно для тех, кто осознает необходимость похудения».

В своем последнем исследовании Сидоссис также обнаружил, что бурый жир помогает регулировать уровень сахара в крови, что является важным открытием для диабетиков.

Сколько в вашем жире бурого жира?

В то время как мы можем накапливать большое и нездоровое количество белого жира, наши тела хранят только несколько граммов бурого жира в основании шеи — по крайней мере, мы так думали.В конце концов, соотношение бурого жира и белого жира может быть не таким непропорциональным. На самом деле, согласно новому исследованию Мюнхенского технического университета (TUM), у нас примерно в 3 раза больше бурого жира, чем считалось ранее.

В исследовании, опубликованном в Journal of Nuclear Medicine , исследователи проанализировали около 3000 ПЭТ-сканирований 1644 мужчин и женщин, чтобы точно определить и визуализировать метаболическую активность в организме. Исследователи пришли к выводу, что в результате ожидается, что новые лекарства, разработанные для лечения ожирения и диабета, которые активируют бурую жировую ткань, будут более эффективными.

Как активировать бурый жир?

Последнее мюнхенское исследование показывает, что у некоторых людей бурый жир активируется больше, чем у других, и, возможно, у них даже больше его изначально. По сути, у женщин более активный бурый жир, чем у мужчин. А у более худых и молодых людей доля бурого жира больше.

Два способа активировать потенциал сжигания энергии бурого жира: упражнения и охлаждение.

В исследовании Сидосси участники, которые находились в комнате с умеренно прохладной температурой — от 60 до 70 градусов — испытали положительный эффект бурого жира, потому что он реагировал на изменение температуры.

«Когда мы подвергаемся воздействию холода, нашему телу нужно что-то делать, чтобы согреться, и первое, что оно делает, — это вырабатывает тепло», — говорит Сидоссис. «Чтобы бурый жир производил тепло, ему нужно топливо».

Исследование настолько новое, что Сидоссис не уверен, почему физические упражнения также активизируют бурый жир, но он говорит, что лучший способ извлечь из этого пользу — либо сохранять спокойствие, либо вести активный образ жизни.

Чтобы получить доступ к эксклюзивным видеороликам о снаряжении, интервью со знаменитостями и многому другому, подпишитесь на YouTube!

Что такое бурый жир и зачем он нам нужен?

По мере того, как 2020 год приближается, и мы продолжаем иметь дело с мандатами на ношение масок, пандемией и попытками оставаться здоровыми, стоит подумать о том, как мы можем стимулировать наши тела, чтобы они были сильнее и устойчивее.Сегодня мы поговорим о буром жире или бурой жировой ткани (БЖТ), о том, что он делает и как он может помочь нашему телу быть сильным и здоровым.

Что такое бурый жир?

Бурый жир, или бурая жировая ткань (БЖТ), представляет собой метаболически активный жир, который включается, когда ваше тело замерзает. Он производит тепло, чтобы согреть ваше тело в более холодные температуры. Он содержит гораздо больше митохондрий, чем белый жир, которые являются богатыми железом двигателями, сжигающими калории и выделяющими тепло в буром жире. Исследователи заинтересовались его изучением, потому что, похоже, он может использовать обычный жир в качестве топлива.Поскольку ваше тело использует BAT для борьбы с низкими температурами, оно сжигает калории (термогенез), создавая тепло без дрожи. Младенцы, у которых еще не развилась способность дрожать для поддержания температуры тела, полагаются на термогенные отложения бурого жира на шее и вокруг плеч, чтобы согреться. Первоначально исследователи предполагали, что БЖТ исчезает в детстве и никогда не возвращается. Однако теперь мы знаем, что у взрослых действительно есть бурый жир, и что мы можем стимулировать наш организм производить больше.

Зачем нам это?

Исследование, проведенное в 2011 году, показало, что бурая жировая ткань может питаться триглицеридами, поступающими непосредственно из кровотока — теми самыми триглицеридами, которые повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний и, как известно, увеличивают вероятность развития метаболического синдрома, ведущего к диабету 2 типа. Также было обнаружено, что клетки BAT извлекают молекулы сахара из крови, что также может помочь снизить риск развития этого типа диабета.

Стимулирование вашего бурого жира связано с акклиматизацией к более низким температурам, что отлично подходит для тех из нас, кто живет в более холодном климате с сезонными изменениями.В одном исследовании участники оставались неактивными в течение 3 часов, будучи одетыми в холодный костюм, в котором циркулировала вода с температурой 64,4 градуса по Фаренгейту. Это было достаточно холодно, чтобы понизить температуру их тела, не вызывая слишком сильной дрожи. Использование этого подхода означало, что исследователи могли быть уверены, что дополнительные калории, сожженные во время тестирования, были израсходованы бурыми жировыми клетками, а не дополнительной мышечной активностью при дрожи. Участники сожгли дополнительно 250 калорий по сравнению с тем, что они израсходовали бы за 3 часа бездействия при более высоких температурах окружающей среды. Хотя это может показаться не таким уж большим количеством калорий, дополнительные 250 калорий в день в течение 2 недель потребляют достаточно энергии, чтобы позволить человеку сбросить полкилограмма жира.

Имея это в виду, все больше биотехнологических компаний пытаются разработать способы увеличения количества клеток бурого жира в организме или даже повышения их активности. Они также изучают возможность преобразования белых жировых клеток (они действительно выглядят более желтыми) в ткань, которая ведет себя больше как коричневая жировая ткань — то, что они называют «бежевым» или «светлым» жиром.

Как его получить?

Но вам не нужно полагаться на эти биотехнологические компании — вы можете прямо сейчас стимулировать собственное тело к производству большего количества бурого жира. Воздействие на ваше тело холодных и холодных температур помогает рекрутировать больше клеток BAT. Всего двух часов ежедневного воздействия температуры около 66 градусов по Фаренгейту может быть достаточно, чтобы жир стал коричневым. Холодный душ, обливание холодной водой, ледяная ванна, понижение температуры на несколько градусов или выход на улицу в холодную погоду — это другие способы охладить тело и стимулировать набор бурого жира.С наступлением осени и сохранением мандата на маски у нас будет как можно больше занятий на улице, и здесь, в Висконсине, сейчас температура около 60 градусов — идеально подходит для активации ваших клеток бурого жира! Кроме того, существует гормон под названием иризин, который высвобождается из мышечных клеток после тренировки и заставляет белый жир вести себя как бурый жир. Было показано, что физические упражнения повышают активность гена UCP1, который, по-видимому, управляет преобразованием белого жира в бурый.

Дополнительные материалы для чтения/источники:

Персональные тренировки Милуоки

Пытаетесь потерять «карантинные 15»? Приходите заниматься со мной! Давайте начнем с бесплатной консультации по фитнесу, где мы обсудим ваши цели и разработаем фитнес-план!

Запишитесь на бесплатную консультацию по фитнесу

---

Автор: Мелисса Абрамович, ACE CPT, NASM CGT, AAHFRP Специалист по лечебной физкультуре Elite Sports Club-River Glen

Мелисса Абрамович приступила к персональным тренировкам и групповым упражнениям после того, как успешно сбросила 140 фунтов благодаря здоровому питанию и физическим упражнениям. Ее желание помогать другим привело ее к карьере, помогая другим делать более здоровый выбор. Она является сертифицированным персональным тренером ACE, а теперь также специалистом по медицинским упражнениям (AAHFRP), помогая клиентам с множеством проблем со здоровьем в элитных спортивных клубах. Она имеет степень бакалавра, а также множество сертификатов, связанных с групповыми упражнениями.

Исследование обнаружило механизм, который превращает белый жир в бурый

Исследование обнаружило механизм, превращающий белый жир в бурый

Исследователи Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) определили механизм, который может придать белому жиру, запасающему энергию, некоторые полезные свойства бурого жира, сжигающего энергию.Выводы, основанные на исследованиях мышей и жировой ткани человека, могут привести к новым стратегиям лечения ожирения и диабета 2 типа. Исследование было опубликовано в Интернете по адресу Cell .

У людей есть два типа жировой ткани: белый жир, который хранит избыточную энергию в виде триглицеридов, и бурый жир, который очень эффективно рассеивает накопленную энергию в виде тепла. Новорожденные имеют относительное изобилие бурого жира в качестве защиты от воздействия низких температур.Однако у взрослых почти вся избыточная энергия откладывается в виде белого жира.

«Превращение белого жира в бурый — привлекательный терапевтический подход к сдерживанию эпидемии ожирения, но сделать это безопасным и эффективным способом было сложно», — говорит руководитель исследования Доменико Аччили, доктор медицинских наук, профессор медицины и Университета Рассела. Профессор Фонда Берри в CUMC.

Белый жир можно «подрумянить» с помощью класса препаратов, называемых тиазолидазинами (TZD), которые повышают чувствительность организма к инсулину.Однако TZD имеют много побочных эффектов, включая токсичность для печени, потерю костной массы и, как ни странно, увеличение веса, что ограничивает использование этих препаратов.

Настоящее исследование было предпринято, чтобы узнать больше о функции TZD, с конечной целью разработки более эффективных способов стимулирования потемнения белого жира.

Ученым было известно, что TZD способствуют потемнению белого жира путем активации клеточного рецептора, называемого гамма-рецептором, активируемым пролифератором пероксисом (ppar-gamma), но точный механизм был не ясен.Чтобы узнать больше, Аччили и его коллеги изучили группу ферментов, называемых сиртуинами, которые, как считается, влияют на различные биологические процессы, включая обмен веществ.

Исследователи ранее показали на мышах, что при увеличении активности сиртуина увеличивается и метаболическая активность. В настоящем исследовании они обнаружили, что сиртуины ускоряют метаболизм, способствуя потемнению белого жира. «Когда мы попытались определить, как сиртуины способствуют потемнению, мы обнаружили много общего между эффектом сиртуинов и эффектом TZD», — говорит ведущий автор Ли Цян, доктор философии, младший научный сотрудник в области медицины в CUMC.

Сиртуины работают, разрывая химические связи между ацетильными группами и белками, процесс, известный как деацетилирование. «Итак, следующий вопрос заключался в том, удаляют ли сиртуины ацетильные группы из ppar-gamma, и действительно, это то, что мы обнаружили», — говорит Цян.

Чтобы подтвердить, что деацетилирование ppar-gamma имеет решающее значение для потемнения жира, исследователи создали мутантную версию ppar-gamma, фактически имитирующую действие сиртуинов. Мутация способствовала развитию качеств, подобных бурому жиру, в белом жире.

«Наши результаты имеют два важных следствия, — говорит Аччили. «Во-первых, они предполагают, что TZD могут быть не такими уж плохими — если вы сможете найти способ настроить их активность. Во-вторых, один из способов настроить их активность — это использовать агонисты сиртуинов, то есть препараты, стимулирующие активность сиртуинов».

«Правда в том, что создание агонистов сиртуинов оказалось настоящим медведем — скорее обещанием, чем фактом», — продолжает он.