В последние годы все больше внимания уделяется функциям и структуре жировой ткани. Адипоциты и адипокины, которые ее создают, играют очень важную роль не только в хранении энергии, но также в метаболических и воспалительных процессах в организме.
Жировая ткань обычно связана с хранением энергии, но не следует забывать, что это также эндокринный орган. Эта ткань рассеивается по всему телу, и ее толщина зависит от местоположения, главным образом сосредоточена в брюшной висцеральной, брюшной подкожной и ягодично-бедренной части.
У млекопитающих существуют два типа жировой ткани: белая жировая ткань , также называемая желтой тканью (WAT, White Adipose Tissue) и коричневая или бурая жировая ткань (BAT, Brown Adipose Tissue ), имеющие различные функции в организме.
Во взрослом теле содержание белой жировой ткани значительно превышает количество бурой. Белая ткань находится под кожей всех млекопитающих, тогда как коричневая присутствует только среди грызунов и нечеловеческих приматов, а ее наивысшая концентрация приходит на время полового созревания.
У людей наибольшее количество бурой ткани приходится на время сразу после рождения (примерно 5 % от массы тела у новорожденных) и с возрастом уменьшается.
Она расположена глубоко в теле, в основном в районе жизненно важных органов (включая сердце, легкие, печень, поджелудочную железу), позвоночника и больших кровеносных сосудов.
У новорожденных она расположена в основном в вдоль позвоночника, на шее, в подмышечной канавке и в периренальной области.
Функции бурой и белой жировой ткани в организме
Каждая из вышеуказанных тканей имеет различные функции в организме – белая жировая ткань хранит энергию, тогда как бурая ткань отвечает за термогенез.
Белая жировая ткань образует изоляционные слои. Энергия накапливается в виде триглицеридов (ТГ), которые защищают организм от потери энергии в виде тепла. С другой стороны, бурая жировая ткань отвечает за метаболические процессы, в том числе производство тепла, которое затем распределяется по всему телу для поддержания постоянной температуры.{banner_st-d-1}
Основное функциональное различие между тканями заключается в том, что белый хранит энергию в виде ТГ, а бурый – липиды для получения энергии.
Тепло в бурой жировой ткани производится главным образом в процессе сжигания длинноцепочечных жирных кислот. Выделенные протоны переносятся через UCP-1 (специфический разобщающий белок) в митохондрии (исключая окислительное фосфорилирование и путь синтеза АТФ), что, в свою очередь, приводит к высвобождению энергии в виде тепла.
Строение bat и wat
Метаболически активная бурая жировая ткань BAT отличается от белой WAT главным образом более тесной связью с нервными окончаниями симпатической нервной системы и наличием специфической митохондриальной системы, в которой участвует разобщающий белок UCP-1.
ТГ в белой жировой ткани накапливаются в одном пузырьке, растущем по мере накопления, тогда как в коричневой они накапливаются во многих, благодаря чему клеточные структуры не смещаются. Это облегчает их быстрое разложение и использование содержащихся в них жирных кислот.
Митохондрии, присутствующие в WAT, немногочисленны, имеют продолговатую форму и малый диаметр, а те, что присутствуют в BAT, большие, многочисленные и со сферической формой. Богатая сосудистая сеть BAT обеспечивает правильный кровоток – доставку большого количества кислорода и транспортировку выделяемого в них тепла.
Содержание коричневой или бурой жировой ткани в разном возрасте
По сравнению с белой жировой тканью, которая была тщательно изучена в последние годы, в отношении функционирования бурой жировой ткани был достигнут относительно небольшой прогресс.
Знания о ее физиологической роли в организме ограничены из-за отсутствия надежных методов определения наличия ткани в организме.
На основе анатомических тестов наличие коричневой ткани было выявлено у всех новорожденных, но ошибочно предполагалось, что в дальнейшем она полностью исчезает. Бурая жировая ткань позволяет новорожденным производить большое количество тепла, обеспечивая тем самым поддержание постоянной температуры внутри тела.
В течение многих лет считалось, что у взрослых бурая жировая ткань полностью исчезает или встречается в следовых количествах, но не играет существенной роли.
Утверждалось что функция поддержания необходимой температуры тела становилась ненужной, поскольку она обеспечивается термогенезом тремора, повышенной физической активностью или подходящей одеждой.
Результаты исследований последних лет с использованием новых методов исследования (измерение поглощения 18-фтордезоксиглюкозы
Полное название 2-фтор-2-дезокси-D-глюкоза. При введении в препарат атома 18F (Фтор-18 — радиоактивный изотоп фтора с атомным номером 9 и массовым числом 18) названия дополняются его упоминанием, например 18F-ФДГ.) , оцененное ПЭТ в сочетании с компьютерной томографией (ПЭТ / КТ)), выявили наличие BAT у значительного процента исследованных взрослых.
Считается, что она может выполнять очень важную функцию не только при производстве тепла, но также способствует поддержанию надлежащего веса тела и предотвращает возникновение резистентности к инсулину.
Раньше присутствие коричневой жировой ткани можно было исследовать у взрослых только путем гистологического исследования ткани, собранной во время вскрытия трупа, или изучения экспрессии гена UCP-1 в жировой ткани.
Первое исследование наличия бурой жировой ткани bat
Одно из первых обширных гистологических исследований на наличие BAT у взрослых было проведено Heaton почти полвека назад. На основе образцов жировой ткани, взятых из 52 умерших в возрасте от 0 до 80 лет, было обнаружено присутствие бурой жировой ткани в различных частях тела в зависимости от возраста.
Образцы были взяты из 18 мест. В возрастной группе 0-10 лет присутствие BAT было обнаружено у всех испытуемых в каждом анализируемом месте.
Среди 10-40-летних присутствие бурой ткани наблюдалось среди аналогичного процента респондентов, как и в нижней возрастной группе, с той разницей, что она исчезла в определенных местах.
В последующих возрастных диапазонах наблюдалось уменьшение частоты ее появления. Однако большинство исследуемых областей имела BAT, даже среди нескольких лиц старше 70 лет. Наибольшая распространенность BAT в этой возрастной группе наблюдалась вдоль сосудов вокруг шеи, вокруг почек и надпочечников.{banner_st-d-2}
влияние температуры на наличие бурой жировой ткани bat
Во время воздействия холода активируется бурая жировая ткань. Ее повышенное количество на шее уже давно наблюдается среди людей, работающих при низких температурах.
Huttunen и др. Проводили исследования среди сотрудников, трудящихся на открытом воздухе, подвергавшихся воздействию холода и офисных работников. В первой группе пациентов BAT была обнаружена в районе сонной артерии, а также в эпикардиальной жировой ткани.
Ее количество у людей, умерших в зимний период было выше, чем у умерших в августе. Ее не нашли у служащих. Эти данные могут указывать на стимулирующий эффект холодной среды на количество бурой жировой ткани в организме.
Влияние бурого жира на развитие избыточного веса и ожирение, создание бурых жировых клеток в организме взрослого
Под влиянием избыточного питания с преобладанием углеводов и жиров усиливается постпрандиальный термогенез, за которую отвечает лептин (так называемый гормон сытости) и центральные механизмы.
Прямые сигналы, связанные с потреблением пищи (глюкоза, инсулин, энтеростатин) и лептин, образующийся в жировой ткани, стимулируют рецепторы внутри VMN, активирующие симпатическую систему и термогенез.
Стоит также упомянуть липолиз, который доминирует в условиях повышенной потребности в энергии (физическая нагрузка, холод), а также в стрессовых ситуациях, например в период голода.
Во время голодания бурая жировая ткань атрофируется (исчезает), однако это явление обратимо под влиянием высококалорийной диеты. Атрофия бурой жировой ткани наблюдается также у женщин, кормящих грудью.
Неправильное функционирование бурой жировой ткани может способствовать развитию ожирения. Хроническая симпатическая стимуляция у людей, страдающих ожирением вызывает снижение чувствительности b-адренергических рецепторов, вследствие чего нарушается термогенез и происходит чрезмерное накопление жировой ткани.
Контроль энергетического гомеостаза, вероятно, играет ключевую роль в лечении ожирения.
По словам ученых из Joslin Diabetes Center (Центр Диабета Джослина), наличие коричневой ткани может способствовать лечению заболеваний, связанных с ожирением – резистентностью к инсулину (инсулинорезистентность), сахарный диабет или метаболический синдром.
Во время исследований на животных было замечено, что трансплантация коричневых жировых клеток влияет на увеличение экспрессии интерлейкина-6 (IL-6), ответственного за увеличение расходования энергии и положительно влияющего на снижение веса. Однако не было зафиксировано, что такие же результаты могут быть получены и у людей, но есть большая вероятность, что в будущем они могут использоваться для лечения ожирения и диабета.
Результаты исследований показывают, что чем выше вес тела, тем меньше количество и активность бурой жировой ткани в организме. Наблюдалась также зависимость, люди с диабетом 2 типа относительно здоровых характеризуются пониженным количеством этой ткани. Многочисленные публикации доказали, что увеличение содержания бурой жировой ткани в организме оказывает положительное влияние на метаболизм и потерю веса.
Создание бурых жировых клеток в организме взрослого человека возможно по средствам выполнения физических упражнений и ознобу возникающему под воздействием холода. Этот процесс возможен с гормоном – Иризин
Мембранный белок, являющийся предшественником пептидного гормона иризина. Иризин производится мышцами в ответ на физические упражнения, стимулирует образование коричневого жира.) , обнаруженным в 2012 году учеными Гарварда. Из проведенных исследований следует, что 10-15 минутный приступ дрожи производит такое количество иризина что и часовая езда на велосипеде.
P.S. Следует помнить, что жировая ткань не всегда плохо. Ее достаточное количество необходимо для правильного функционирования гормональной системы и защиты внутренних органов. Однако и на сегодняшний день не выявлено «золотое правило» для избавления от избыточной белой жировой ткани.
Кроме сбалансированной диеты необходима физическая активность, как оружие в борьбе с избыточным весом и другими заболеваниями, связанными с питанием.
