Коричневий жир і міф про дієтологічний термогенез
Леслі П. Козак
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, LA 70808, США
Анотація
Подання про те, що коричнева жирова тканина (НДТ) у мишей або людей підтримує енергетичний баланс, спалюючи зайві калорії, здається несумісним з еволюційною біологією. Дослідження на щурах із ожирінням та мишах, у яких відсутній UCP1, вказують на те, що термогенез, викликаний дієтою за допомогою BAT, малоймовірний.
Вступ
Концепція того, що коричнева жирова тканина (НДТ) є термогенною тканиною, спочатку виникла в результаті морфологічних змін у тканині, коли тварини були піддані холоду (Smith and Horwitz, 1969). Фізіологічні основи величезної здатності НДТ для виробництва тепла під час впливу холоду очікували геніального застосування радіоактивно мічених мікросфер для вимірювання кровотоку в НДТ та інших тканинах (Foster and Frydman, 1978). Те, що виробництво тепла відбувалося шляхом роз’єднання мітохондрій, було твердо встановлено елегантними експериментами Ніколлса з фізіології мітохондрій BAT та ідентифікацією Рік’є унікального індукованого холодом білка в мітохондріях BAT (Nicholls and Locke, 1984). Наявність великої кількості диференційованих НДТ у новонароджених людей та таких видів, як вівці, які потребують активного термогенезу при народженні, щоб захистити новонародженого від впливу холоду на засніженому пасовищі навесні, стверджує, що НДТ еволюціонував, головним чином, як термогенна система для захисту тіла температури (Casteilla et al., 1989).
Дебатом є те, чи спалює термогенез НДТ зайві калорії в стані позитивного енергетичного балансу для підтримки енергетичного гомеостазу як головної фізіологічної функції. Ця концепція з'явилася в результаті експериментів у 1970-х роках, коли Ротвелл та Сток зауважили, що щури, які годували їжу в їдальні (складену з нездорової їжі з високим вмістом жирів і цукру), набирали менше ваги, ніж очікувалося від споживання калорій, і вони припустили, що надлишки необлікованих калорій спалюються індукцією термогенезу BAT (Rothwell and Stock, 1979). Відповідно, термогенез BAT був запропонований як механізм не тільки для захисту температури тіла, але і для захисту від ожиріння та розвитку інсулінорезистентності.
Агоністи холодного впливу та адренергічні рецептори регулюють ожиріння
Необов’язково піддавати тварину холоду, щоб використовувати термогенез НДТ для зменшення ожиріння та приведення складу тіла в рівновагу. Кілька досліджень на щурах Цукера, собаках та мишах із ожирінням показали значне зниження ожиріння при лікуванні β3-адренергічним агоністом (Robidoux et al., 2004), хоча у людей β3-адренергічні агоністи не мали успіху. Ця неефективна реакція у людей може бути пов’язана з низькою кількістю β3-адренергічних рецепторів та/або індукованими коричневими адипоцитами в білому жирі людини. З належним препаратом немає жодної очевидної причини, чому адренергічна стимуляція не може бути ефективною стратегією зменшення ваги, так само, як для цього використовуються фізичні вправи, хоча його основна функція полягає не в регулюванні складу тіла.