Согласно новому исследованию исследователей Калифорнийского университета в Сан-Франциско, сжигание калорий, вызванное низкими температурами, может быть достигнуто биохимически – без холода, что вселяет надежды на стратегию похудания, ориентированную на иммунную систему, а не на мозг.
Команда определила, что две сигнальные молекулы, секретируемые клетками иммунной системы, запускают преобразование хранящих жир белых жировых клеток в сжигающие жир бежевые жировые клетки. Аджай Чавла, доктор медицинских наук, доцент медицины в Институте сердечно-сосудистых исследований UCSF, провел исследование, опубликованное в Интернете 5 июня 2014 года в журнале Cell.
Работая с мышами, команда Чавлы обнаружила, что сигнальные молекулы, называемые интерлейкином 4 и интерлейкином 13, активируют клетки, известные как макрофаги, которые, в свою очередь, управляют преобразованием жира. В одном эксперименте исследователи дали мышам интерлейкин 4, который увеличил массу бежевого жира, что привело к потере веса.
Открытие основано на предыдущей работе команды Чавлы, которая в 2011 году сообщила в журнале Nature, что холод активирует часть иммунной системы и, в частности, активирует интерлейкин 4 в жире. В новом исследовании команда Чавлы определила, что как интерлейкин 4, так и интерлейкин 13 рекрутируют макрофаги в жир и что выработка макрофагами молекул, называемых катехоламинами, вызывает потемнение белого жира.
Когда исследователи подавили передачу сигналов интерлейкина 4 в белом жире, они обнаружили, что мыши производили меньше бежевого жира, сжигали меньше энергии и больше не могли поддерживать нормальную температуру тела на холоде.
По словам Чавлы, результаты исследования, вероятно, будут способствовать дальнейшему поиску новых способов фармацевтического сдерживания ожирения за счет определения количества сжигаемой энергии, а не только количества потребляемых калорий.
"Если бы вы могли увеличить расход энергии хотя бы на несколько процентов, в течение года или двух лет вы бы существенно изменили ситуацию," он сказал.
Новое открытие удивительно, сказал Чавла, потому что оно дает понять, что этот механизм контроля сжигания жира обходит компоненты вегетативной нервной системы, которые управляют многими физиологическими адаптациями. "Считалось, что метаболизм питательных веществ и энергии находится под контролем мозга и эндокринной системы," он сказал.
По словам Чавлы, по сравнению с нервной системой, иммунным путем легче манипулировать для увеличения расхода энергии. Фактически, другое исследование, опубликованное одновременно в Cell исследователями из Института рака Дана-Фарбер и Гарвардской медицинской школы, сообщает об идентификации гормона, вырабатываемого в жировой ткани после воздействия холода, который активирует интерлейкин 4 и интерлейкин 13 для сжигания жира.
Люди и другие млекопитающие дрожат, чтобы согреться, но холод также вызывает рост жировых клеток, которые сжигают топливо, а не жировых клеток, которые его накапливают. Согласно исследованиям, если держать людей в помещении при температуре от 61 до 63 градусов по Фаренгейту, не позволяя им скручиваться, они теряют вес. Это потому, что они адаптируются, производя больше сжигающих жир клеток, чтобы помочь им согреться.
В отличие от механизмов преобразования энергии в белых жировых клетках, шестерни силовых установок жировых клеток, сжигающих жир, вращаются неэффективно. Это заставляет их сжигать больше энергии и выделять тепло. Триггером этого ускоренного сжигания жира является активация в энергетических установках клетки, называемых митохондриями, белка, называемого разобщающим белком 1 (UCP1). Клетки с UCP1 способны выделять тепло и сжигать жир и известны как бурый жир или бежевый жир, в зависимости от ткани, из которой они происходят. В них больше митохондрий, чем лейкоцитов, и поэтому они имеют более темный оттенок.
По сравнению с другими млекопитающими, размерами от мышей до медведей, еще несколько лет назад широко считалось, что у людей мало коричневого или бежевого жира и мало потенциала для его образования.
Хотя Чавла и многие другие исследователи в настоящее время считают, что потенциал использования бурого жира для похудения значительный, количество индивидуальных вариаций, когда дело доходит до запасов бурого жира и возможность его образования большего количества, остается неясным. "Мы не знаем, что такое динамический диапазон," Чавла сказал. "Похоже, что у женщин их становится меньше, у нас становится меньше с возрастом, а ожирение связано с уменьшением количества коричневого жира."