Активността на кафявите мазнини, нововъзникващ фактор за контрол на енергийните разходи при затлъстяване

Какво общо има всичко това със затлъстяването? По принцип термогенезата в ТАМ се разглежда като основен механизъм, чрез който след преминаване на първата трепереща фаза бозайниците поддържат телесната температура, когато са в студена среда.

Aleix Gavaldà Navarro
Катедра по биохимия и молекулярна биомедицина, Биологически факултет, Институт по биомедицина на Университета в Барселона и Център за биомедицински изследователски мрежи "Физиопатология на затлъстяването и храненето"
Франческо Вилароя
Катедра по биохимия и молекулярна биомедицина, Биологически факултет, Институт по биомедицина на Университета в Барселона и Център за биомедицински изследователски мрежи "Физиопатология на затлъстяването и храненето"
Марта Жиралт
Катедра по биохимия и молекулярна биомедицина, Биологически факултет, Институт по биомедицина на Университета в Барселона и Център за биомедицински изследователски мрежи "Физиопатология на затлъстяването и храненето"

КАФЯВ АДИПОЗЕН ТЪКАН, ЕНЕРГИЙНИ РАЗХОДИ И ЗАТЪЛВАНЕ

Разбирането на механизмите, които причиняват затлъстяването, както и идентифицирането на цели за интервенция за неговото лечение или профилактика изискват познаване на основните биохимични и физиологични процеси, които определят енергийния баланс в организма и, сред тях, процесът е от съществено значение за енергийните разходи. От години знаем, че заедно с основния метаболизъм и разходите, свързани с физическото натоварване, адаптивната термогенеза е ключов фактор за променливостта на енергийните разходи при индивидите и важен компонент в склонността към затлъстяване. В продължение на десетилетия изследванията върху физиологията на този процес се фокусират върху изучаването на кафява мазнина или кафява мастна тъкан (MAR), мястото, където се появява тази адаптивна термогенеза, особено при експериментални животни. През последните години това проучване се засили поради доказателствата за важна роля на ТАМ по отношение на затлъстяването при хората.

От края на 70-те години на миналия век знаем, че кафявият адипоцит има уникална биохимична техника, която прави този тип клетки машина за генериране на топлина.

Механизмът за производство на топлина на TAM се основава на присъствието на митохондриалния разединяващ протеин UCP1 във вътрешната митохондриална мембрана на кафявите адипоцити. UCP1 с ере пропускливост за протоните към споменатата мембрана, като по този начин причинява разединяване на дихателната верига по отношение на окислителното фосфорилиране. Това означава, че енергията, която функционирането на дихателната верига инвестира за установяване на протонния градиент от двете страни на вътрешната митохондриална мембрана, се инвестира в производството на топлина, вместо в синтеза на АТФ, който се случва в конвенционалните митохондриални клетки. От друга страна, загубата на дихателен контрол от ADP води до високи нива на окисление, които подпомагат производството на топлина. Тази висока дихателна активност се поддържа благодарение на активното усвояване на метаболитни субстрати, главно мастни киселини от хидролизата на ендогенни и циркулиращи триглицериди и глюкоза от циркулацията (Фигура 1).

ЧОВЕШКИ КАФЯВ АДИПОЗЕН ТЪКАН, НОВА ВИЗИЯ В 21 ВЕК

Последващи проучвания при популации с различни етнически, възрастови или полови компоненти единодушно потвърждават наблюдението, че пациентите със затлъстяване показват намаляване на активността на ТАМ. Очевидните ограничения на изследванията върху хора все още не ни позволяват да установим дали, както при гризачите, ниската активност на ТАМ е причина за затлъстяване и не може да се изключи обратната ситуация, т.е. затлъстяването причинява спад. При пациенти със затлъстяване, подложени на бариатрична хирургия, е забелязано, че загубата на тегло е свързана с увеличаване на активността на ТАМ, но все още няма проучвания, които да ни позволят да установим какво се случва първо след операцията, ако загубата на тегло или дейност на ТАМ. Във всеки случай, намаляването на споменатата активност при пациенти със затлъстяване е в съответствие с намаляване на тяхната адаптивна термогенеза и енергийни разходи.