Жирова тканина служить накопичувачем енергії, а також випромінювачем

Ми іноді втрачаємо жирову тканину, але це дуже важливо для нашого організму. Він витримує надмірне надходження енергії і одночасно захищає нас від потенційно шкідливих речовин. Йозеф Укропец, нещодавно доктор медичних наук, розповів нам про своє значення.

тканина

Коричнева жирова тканина людини, архів: Йозеф Укропец

Мгр. Йозеф Укропец, доктор медичних наук працює науковим співробітником Біомедичного центру Словацької академії наук. Його дослідження зосереджені на процесі регулювання енергетичного обміну та дослідження механізмів, що опосередковують реакцію організму на фізичні вправи.

У Біомедичному центрі Словацької академії наук ви працюєте в Інституті експериментальної ендокринології. Що ви робите у своєму дослідженні?
Ми намагаємось описати процеси регуляції енергетичного обміну якомога повніше. Хоча людський організм може дуже чутливо і точно регулювати споживання та витрачання енергії, тривале надлишок енергії проявляється накопиченням жиру, як правило, супроводжується порушеннями обміну речовин, тобто інсулінорезистентністю, або діабетом 2 типу та наступними метаболічними порушеннями багатьох, якщо не всіх органів і тканини в нашому організмі.

Ми також досліджуємо механізми, що опосередковують реакцію організму на фізичні вправи. Наприклад, ми розглядаємо вплив фізичних вправ на людей на ранніх стадіях деяких нейродегенеративних захворювань. Ми також маємо багаторічний досвід досліджень речовин, які притаманні організму та мають потенціал для поліпшення метаболізму в організмі та адаптаційної реакції на регулярні фізичні вправи.

Як ожиріння впливає на клітини нашого організму?
Жирові клітини виконують функцію накопичення і, на відміну від більшості клітин, пристосовані для накопичення та вивільнення енергії. Жирова клітина може жити десять років, за цей час вона накопичує і виділяє величезну кількість енергії. Крім того, його можна наповнювати жирами, щоб вони лопалися під час надлишку енергії, та ефективно використовувати енергію, коли це потрібно. Проблема виникає, коли клітина довгий час переповнена і не має шансів відпочити, або позбутися хоча б частини накопиченої енергії на деякий час.

Як клітина справляється з цим?
Потім жирова клітина намагається сигналізувати про стан її тривалої переповненості більш-менш ефективними способами і тим самим насторожує інші органи нашого тіла, які можуть їй допомогти. М'язи можуть їй допомогти, збільшуючи споживання енергії під час руху, мозок, зокрема гіпоталамус, у свою чергу, зменшуючи споживання їжі. Однак якщо допомога не приходить, клітина пошкоджується і руйнується, що супроводжується запаленням.

Ліпіди можуть бути буквально токсичними для органів і тканин, тоді ми говоримо про так звану ліпотоксичність. Прикладом може служити жирова печінка, і важливо усвідомлювати, що подібний метаболічний стрес відчувають майже всі клітини та тканини нашого тіла, лише наслідки не такі очевидні.

В рамках свого дослідження ви також вивчаєте коричневий жир. Чим він відрізняється від "звичайного" жиру?
У дрібних ссавців він забезпечує генерацію та розподіл тепла. Це спеціалізована і дуже добре кровоносна тканина. Його функціональною одиницею є жирова клітина, яка містить не одну велику крапельку жиру, а цілий ряд дрібних крапель та мітохондрій, які перетворюють хімічну енергію жирів або цукрів у тепло.

Виробництво тепла можна розпочати таким чином всього за кілька хвилин, що особливо актуально для дрібних ссавців, які переживуть сувору зиму. Подібним чином, зимуючі тварини використовують саме цей механізм, коли одужують після зимової сплячки. Однак поки що ми знаємо дуже мало про те, як тепло генерується в тілах птахів або у великих ссавців, а отже, і у дорослих.

Отже, що ми знаємо про коричневий жир в організмі людини?
Наявність коричневого жиру описано, хоча і не детально вивчено, у новонароджених людей. У дорослих коричневі або бежеві жирові клітини були знайдені лише в 2008 році. Ми, а також інші автори спостерігали, що ці жирові клітини не утворюють великого і чітко визначеного органу у дорослих, як у новонароджених, а розташовані в основному навколо великої сії. Це, мабуть, для того, щоб утворене тепло могло ефективно розподілятися по всьому тілу.

Ми не знаємо молекулярної природи виділення тепла в коричневій або бежевій клітині дорослої людини, і це є предметом інтенсивних досліджень. Детальні знання процесу можуть дати нам вказівки щодо того, як збільшити витрати енергії, а отже, полегшити прояви багатьох хронічних захворювань, пов’язаних із ожирінням.

Метаболічна активація коричневого жиру на холоді, архів Jozef Ukropec

Ожиріння можна вважати широко поширеною хворобою цивілізації. Як справи у словаків?
Сьогодні світ справді стикається з пандемією ожиріння, діабету 2 типу та хронічних захворювань, які мають значний вплив на тривалість та якість життя. Дуже часто вони асоціюються з сидячим способом життя.

Насторожує те, що практично дві третини словацьких дорослих страждають від надмірної ваги та ожиріння, а кількість дітей та підлітків із ожирінням також постійно збільшується. Крім того, лише третина словаків є достатньо фізично активними.

Але іноді ми можемо навіть не знати, що у нас проблема. Як це можливо?
Значною перешкодою є тривалий безсимптомний перебіг хронічних захворювань, пов’язаних із ожирінням. В результаті, наприклад, типове захворювання з поганим способом життя - діабет 2 типу - часто діагностується на запущених стадіях, які вже супроводжуються хронічними ускладненнями.

Низька фізична підготовленість примножує захворюваність та смертність, незалежно від ожиріння. Смертельне поєднання ожиріння та відсутності фізичних вправ значно підвищує ризик метаболічного синдрому, тобто розвитку цих хронічних захворювань. У Словаччині приблизно 30 відсотків дорослого населення страждає цим синдромом, і ця кількість значно зростає у людей похилого віку. Близько семи-восьми відсотків дорослих страждають на діабет 2 типу, і частота доклінічних стадій - переддіабету або недіагностованих захворювань - звичайно, набагато вища.

Під час досліджень ви спостерігаєте, що метаболічне здоров'я суспільства змінюється?
У добровольців, які беруть участь у наших клінічних випробуваннях із фізичними вправами, метаболічне здоров’я, як правило, змінюється на краще. Ми неодноразово спостерігали нормалізацію переддіабету, який є доклінічною стадією діабету 2 типу, або покращення рівня цукру натще. Це пов’язано з підвищенням фізичної підготовки та регулярними фізичними вправами.

Оскільки ми не проводимо епідеміологічних досліджень, я навряд чи можу відповідально коментувати зміни в суспільстві в цілому. Однак ми всі розуміємо, що словаки вже почали усвідомлювати, що турбота про своє здоров’я, навіть у формі цілеспрямованого збільшення фізичної активності, є чудовим внеском у майбутнє.

У наших дослідженнях ми поки що маємо лише кількох людей, чиє метаболічне здоров'я ми контролюємо протягом більш тривалого періоду часу, і ми можемо чітко бачити, що навіть збільшення віку різко не змінює фізичну форму, метаболізм або радість від життя при регулярних фізичних вправах людей похилого віку.

Поперечний зріз черевної порожнини у чоловіка середнього віку до і після тримісячного втручання з фізичними вправами чітко свідчить про зменшення обсягу вісцерального жиру, архів: Jozef Ukropec

Темою вашої докторської дисертації було: "Жирова тканина як метаболічний, ендокринний та термогенний діючий орган". Кожен орган в організмі має свою функцію. Яка функція жирової тканини?
Жирова тканина може приймати різні форми. Він служить накопичувачем енергії, ізолюючим шаром або навіть подушкою для запобігання пошкодження органів і тканин. Але він також має ендокринну, тобто сигнальну, або термогенну функцію. Жирова тканина динамічно повідомляє про стан запасів енергії та можливості або умови їх вивільнення для інших органів і тканин.

Він може регулювати споживання їжі або витрати енергії, впливаючи на гіпоталамус у мозку, а також може управляти надмірним надходженням енергії під час ожиріння протягом дуже тривалого часу. Не зовсім вірно, що ожиріння, тобто надмірне накопичення жирової тканини, повинно бути пов’язане з проявами метаболічних захворювань. Фітнес і правильне функціонування жирової тканини важливі, оскільки вона може захистити нас від потоку ліпідів. І ми можемо допомогти їй просто - регулярними фізичними вправами.

Однією з функцій, яку жирова тканина набула лише за останні десятиліття, є те, що вона виступає резервуаром потенційно шкідливих речовин, які розчиняються в жирах і надходять із нашого середовища. Наш організм не може від них позбутися, тому ми називаємо їх «домашніми» стійкими органічними забруднювачами. Наявність цих речовин в організмі суттєво впливає на наше метаболічне здоров’я, і все ще існує дуже мало способів позбутися їх. Але це буде темою для іншої статті.