Что такое бурый подкожный жир

Обновлено: 01.05.2024

Метаболизм липидов в норме и при патологии. Дисфункция жировой ткани. Ожирение

В 1680 году Juan Carreno de Miranda была изображена девочка-"монстр", страдающая синдромом Prader–Willi (1954)

1. Метаболизм липидов

Термин «липиды» объединяет вещества, обладающие общим физическим свойством — гидрофобностью, то есть нерастворимостью в воде. Однако такое определение в настоящее время является не совсем корректным ввиду, того, что некоторые группы (триацилглицерины, фосфолипиды, сфинголипиды и др.) проявляют себя как амфифильные или дифильные соединения, т.е. способные растворяться как в полярных веществах (гидрофильность), так и в неполярных (гидрофобность). По структуре липиды настолько разнообразны, что у них отсутствует общий признак химического строения. Липиды разделяют на классы, в которые объединяют молекулы, имеющие сходное химическое строение и общие биологические свойства.

Основную массу липидов в организме составляют жиры — триацилглицеролы, служащие формой депонирования энергии. Жиры располагаются преимущественно в подкожной жировой ткани и выполняют также функции теплоизоляционной и механической защиты. Триацилглицеролы практически не растворимы в воде, поэтому их депонирование не сопровождается появлением осмотических проблем.

Фосфолипиды — большой класс липидов, получивший своё название из-за остатка фосфорной кислоты, придающего им свойства амфифильности. Благодаря этому свойству фосфолипиды формируют бислойную структуру мембран, в которую погружены белки. Клетки или отделы клеток, окружённые мембранами, отличаются по составу и набору молекул от окружающей среды, поэтому химические процессы в клетке разделены и ориентированы в пространстве, что необходимо для регуляции метаболизма.

Стероиды, представленные в животном мире холестеролом и его производными, выполняют разнообразные функции. Холестерол — важный компонент мембран и регулятор свойств гидрофобного слоя. Производные холестерола (жёлчные кислоты) необходимы для переваривания жиров. Стероидные гормоны, синтезируемые из холестерола, участвуют в регуляции энергетического, водно-солевого обменов, половых функций. Кроме стероидных гормонов, многие производные липидов выполняют регуляторные функции и действуют, как и гормоны, в очень низких концентрациях. Например, тромбоцитактивирующий фактор — фосфолипид особой структуры — оказывает сильное влияние на агрегацию тромбоцитов в концентрации 10 -12 М; эйкозаноиды, производные полиеновых жирных кислот, вырабатываемые почти всеми типами клеток, вызывают разнообразные биологические эффекты в концентрациях не более 10 -9 М. Из приведённых примеров следует, что липиды обладают широким спектром биологических функций.

В тканях человека количество разных классов липидов существенно различается. В жировой ткани жиры составляют до 75 % сухого веса. В нервной ткани липидов содержится до 50 % сухого веса, основные из них фосфолипиды и сфингомиелины (30 %), холестерол (10 %), ганглиозиды и цереброзиды (7 %). В печени общее количество липидов в норме не превышает 10-13 %.

Нарушения обмена липидов приводят к развитию многих заболеваний, но среди людей наиболее распространены два из них — ожирение и атеросклероз.

Липидный обмен включает в себя следующие процессы:

Расщепление, переваривание и всасывание липидов в пищеварительном тракте, поступающих вместе с пищей.
Транспорт жиров из кишечника с помощью хиломикронов.
Обмен триацилглицеролов.
Обмен фосфолипидов.
Обмен холестерола.
Взаимопревращения жирных кислот и кетоновых тел.
Липогенез.
Катаболизм липидов — липолиз.
Катаболизм жирных кислот.

Печень является главным местом синтеза жирных кислот, жиров, кетоновых тел и холестерина. Жиры могут также синтезироваться в жировой ткани, однако её основной функцией остаётся депонирование липидов.

Международная команда ученых из США, Дании и Италии установила, что при физической нагрузке скелетные мышцы выделяют ранее не известный гормон, названный иризином. Иризин действует на клетки белой жировой ткани, в которых у млекопитающих запасается жир. Воздействие гормона превращает их в клетки бурой жировой ткани, отвечающие за производство тепла. При введении в кровь иризин повышал расход энергии у мышей даже без изменения их подвижности и диеты. Это вызывало снижение массы тела и содержания сахара в крови у мышей, страдающих ожирением. Возможно, иризин найдет применение как лекарство для людей, страдающих ожирением и диабетом.

В наши дни ожирение и избыточный вес — одна из серьезных медицинских проблем. Распространяется ожирение со скоростью эпидемии, а по некоторым данным, действительно может быть заразным (см, например, Inflammasome-mediated dysbiosis regulates progression of NAFLD and obesity, Nature, 2012). Это один из главных факторов риска развития сердечно-сосудистых болезней и диабета второго типа. Вот почему на борьбу с ожирением направлены силы науки и здравоохранения.

Давно было известно, что при физической нагрузке затраты энергии возрастают непропорционально сильно: энергии тратится больше, чем требуется для выполнения упражнений или работы. Известно было также, что при нагрузке в скелетных мышцах повышается содержание белка — фактора транскрипции PGC1-α.

Исходно было установлено, что вместе с другим белком он усиливает производство белка термогенина, или UCP 1, в бурой жировой ткани («буром жире»). Бурый цвет ей придает большое количество митохондрий. Эта замечательная ткань не запасает энергию, а тратит ее. Происходит это потому, что при окислении органики митохондрии этой ткани не синтезируют АТФ, а переводят всю энергию в тепло. За это как раз и отвечает термогенин — он образует во внутренней мембране митохондрий поры, пропускающие протоны, что препятствует синтезу АТФ.

Бурый жир хорошо развит у новорожденных (рис. 1): относительная поверхность тела у них большая, дрожать они умеют плохо, а бурый жир помогает им греться. У взрослых людей почти весь бурый жир заменяется обычным, белым жиром (лишь небольшие участки бурого жира сохраняются в верхней части груди и на шее).

Однако в подкожном белом жире тоже могут развиваться клетки бурого жира (рис. 2). По своему строению и работе они не отличаются от «настоящих» бурых жировых клеток. Кроме того, зрелые клетки белой жировой ткани («белые» адипоциты) могут превращаться в клетки бурого жира («бурые» адипоциты).

Рис. 2. Клетки в белой (слева) и бурой (справа) жировой ткани развиваются из разных предшественников и под влиянием разных генов. Из статьи: Denis Richard, Frederic Picard. Brown fat biology and thermogenesis // Frontiers in Bioscience. 2011. V. 16. P. 1233-1260

В то же время, было известно, что, когда при физической нагрузке в мышцах возрастает количество белка PGC1, это благоприятно воздействует не только на сами мышцы, но и на весь организм. У трансгенных мышей с повышенным уровнем PGC1 под старость не развивается ожирение и диабет, и живут они дольше обычных.

Международная группа ученых из шести научных учреждений США, Дании и Италии решила выяснить, как повышение количества PGC1 в мышцах влияет на другие ткани. В результате удалось открыть важный механизм, который может помочь бороться с ожирением.

Сначала было установлено, что после 3 недель бегания в колесе или плавания у тех же трансгенных мышей (с повышенным уровнем PGC1) резко (в 25–65 раз) возрастает количество термогенина в подкожном белом жире, и там увеличивается число «бурых» адипоцитов. Чтобы показать прямое воздействие мышечных клеток на жировые, ученые обработали культуру «белых» адипоцитов жидкостью, в которой культивировали мышечные клетки с повышенным содержанием PGC1. В результате белые адипоциты «побурели». В то же время, среда из-под обычных мышечных клеток не имела такого эффекта.

Затем с помощью сложной методики исследователи отобрали пять секретируемых клетками белков-«кандидатов», чей синтез в мышцах усиливается под действием PGC1. Оказалось, что количество всех этих белков в мышцах увеличивается при физической нагрузке и у мыши, и у человека. Ученые проверили их воздействие на адипоциты. Оказалось, что один из этих белков — FNDC5 — повышал уровень мРНК термогенина в 77–500 раз уже при концентрации 20 нМ; при большей концентрации эффект еще усиливался. При этом увеличилось и количество других белков, характерных для «бурых» адипоцитов. Количество белков, характеризующих «белые» адипоциты, наоборот, снизилось. Значит, действие FNDC5 было специфичным. Изменилась и морфология адипоцитов — они стали больше похожи на бурые. А главное, они стали потреблять вдвое больше кислорода и почти перестали синтезировать АТФ, то есть стали тратить больше энергии.

Было известно, что у FNDC5 есть гидрофобный участок, а значит, этот белок, скорее всего, встраивается в мембрану клеток. Возникла гипотеза, что затем его наружную часть отрезает фермент, и она-то и попадает во внешнюю среду. Похожим способом высвобождаются из клеток, например, эпидермальный фактор роста и другие сигнальные вещества.

И действительно — меченую внутреннюю часть белка выявить во внешней среде не удалось. А вот с помощью антител к FNDC5 его легко было выявить в среде, где культивировали мышечные клетки. Молекулярная масса у секретированного белка при этом оказалась больше, чем у внутриклеточного. Объяснить это удалось, показав, что белок гликозилируется — к нему присоединяются добавочные углеводные цепи. Ученые расшифровали аминокислотную последовательность белка. Оказалось, что секретируемый полипептид содержит 112 аминокислот. Он-то и получил название «иризин» — в честь богини Ириды, вестницы богов.

Затем ученые доказали, что иризин содержится в плазме крови мышей и людей. При физических упражнениях через несколько недель его уровень повышается в 1,5–2 раза. Терапевтический эффект иризина проверяли на мышах, вводя ген FNDC5 с помощью аденовирусного вектора, так что этот ген попадал в клетки печени. В результате печень мышей начинала в больших количествах производить иризин, и его уровень в крови повышался в 3–4 раза. Побочных реакций при этом не возникало. Через 10 дней уровень мРНК термогенина в подкожном белом жире увеличился в 13 раз, и там появились типичные бурые адипоциты.

Тогда исследователи тем же способом увеличили содержание иризина в крови мышей особой генетической линии, страдающих ожирением и диабетом II типа (их клетки слабо реагируют на инсулин). Уровень иризина в крови у них повысился в три раза. При этом резко возросло потребление кислорода, а через десять дней слегка снизился вес, заметно упала концентрация глюкозы в крови после приема пищи и средняя концентрация инсулина.

Ученые обнаружили еще одно замечательное свойство иризина. Его аминокислотная последовательность необычайно консервативна (у мыши и человека она вообще совпадает на 100%). Это означает, что данный белок играет очень важную роль для всех млекопитающих. При этом на первый взгляд его действие необъяснимо. Ведь при физической нагрузке, когда затраты энергии возрастают, ее надо экономить. А иризин еще сильнее их увеличивает! Возможное объяснение, предложенное в работе, — то, что иризин играет определенную роль в терморегуляции. Если он выделяется при мышечной дрожи, то продукция тепла будет расти быстрее. Так что, возможно, он помогает не замерзнуть. В связи с этим интересно было бы сравнить секрецию иризина у млекопитающих из разных природных зон.

Авторы отмечают, что многое еще предстоит сделать. Например, нужно установить, как повлияет более длительный прием иризина на массу тела и другие показатели. Нужно также найти рецептор, через который иризин действует на клетки. Так или иначе, а терапевтический потенциал этого белка очевиден. Но в клиническую практику он войдет еще не скоро. А пока — выход один. Нет, даже два: бегать или плавать!

Источник: Pontus Boström, Jun Wu, Mark P. Jedrychowski, Anisha Korde, Li Ye, James C. Lo, Kyle A. Rasbach, Elisabeth Almer Boström, Jang Hyun Choi, Jonathan Z. Long, Shingo Kajimura, Maria Cristina Zingaretti, Birgitte F. Vind, Hua Tu, Saverio Cinti, Kurt Højlund, Steven P. Gygi, Bruce M. Spiegelman. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis // Nature. Published online 11 January 2012.

Разработчик сайтов, журналист, редактор, дизайнер, программист, копирайтер. Стаж работы — 25 лет. Область интересов: новейшие технологии в медицине, медицинский web-контент, профессиональное фото, видео, web-дизайн. Цели: максимально амбициозные.

Запись опубликована: 15.07.2020
Reading time: 2 минут чтения

Мы много лет боремся с эпидемией ожирения, поэтому ученые уделяют все больше внимания как избыточному весу, так и ожирению, а также составу и функциям самой жировой ткани. Повышение интереса к этой теме связано с открытием в 1994 году лептина – гормона, секретируемого жировой тканью, который играет важную роль в регуляции аппетита. После этого открытия жировая ткань больше не рассматривается как энергетический резервуар, по мнению ученых – это эндокринный орган.

Что такое жировая ткань

Жировая ткань – это самый большой запас энергии в организме человека, который активируется при увеличении потребности организма в энергии. Правильное количество жира составляет 12-20% для мужчин и 20-30% для женщин.

Содержание жира у женщин физиологически выше – это совершенно нормально. С другой стороны, у тех, кто занимается спортом, могут быть более низкие значения, и это состояние не считается патологией. Следует подчеркнуть, что жировая ткань характеризуется очень высокой пластичностью и может менять свое количество в зависимости от факторов окружающей среды, рациона питания и физической активности.

Процентное содержание жира в организме

Увеличение количества жира является следствием двух процессов:

гипертрофии – то есть увеличения размера отдельных адипоцитов;
гиперплазии – то есть увеличения их количества.

Распределение жировой ткани непосредственно под кожей и между органами означает, что она выполняет изолирующую и амортизирующую функцию, защищая внутренние органы от механических повреждений.

Жировая структура довольно сложна. Эта гетерогенная ткань состоит из клеток, называемых адипоцитами, а также преадипоцитов, лейкоцитов, моноцитов, фибробластов, макрофагов, эндотелиальных клеток и стволовых клеток типа SVF – стромальная сосудистая фракция.

Как уже упоминалось, жировая ткань является активным эндокринным органом, который выделяет много разных веществ. Эти вещества, называемые адипокинами, выполняют разные биологические функции в организме человека:

регулирование чувства голода и сытости;
поддержание надлежащего энергетического баланса;
регуляция метаболизма углеводов и жиров;
обеспечение функционирования эндотелия сосудов;
влияние на воспалительные и иммунные процессы.

У пациентов с лишним весом профиль секреции этих веществ изменяется, что, в свою очередь, инициирует патологические процессы, включая ожирение, резистентность к инсулину, развитие диабета и сердечно-сосудистые заболевания.

Жировая ткань в организме

Типы жировой ткани – белая и коричневая жировая ткань

Исследования показывают, что в организме человека есть 3 типа жира:

белая жировая ткань (WAT);
коричневая жировая (BAT);
розовая жировая ткань – образуется из подкожного жира у беременных и при кормлении грудью.

Кроме того, выделяются бежевые адипоциты. Такие клетки считаются переходной формой между белыми и коричневыми клетками жировой ткани.

Структура отдельных типов жировой ткани различна, и это, в свою очередь, определяет, какую роль они играют в организме человека.

Название «коричневая» жировая ткань указывает на характерную окраску многочисленных митохондрий, содержащихся в ней. Эта ткань есть только у млекопитающих, и ее основная задача – поддержание постоянной температуры тела и использование избыточной энергии. Она отличается от белой жировой ткани наличием разобщенных белковых клеток белка-1 (UCP-1), так называемого термогенина, который позволяет расходовать энергию (рассеивание энергии в виде тепла).

В этом основное отличие, поскольку белая жировая ткань накапливает энергию в форме триглицеридов, которые затем можно использовать в качестве источника энергии при повышенных расходах энергии. Белые адипоциты могут эффективно выполнять эту функцию благодаря большой способности увеличивать размер. Оказывается, клетки белой жировой ткани могут увеличивать свой диаметр до 20 раз.

Увеличение количества коричневого жира наблюдается в условиях пониженной температуры окружающей среды. Долгое время считалось, что этот тип тканей встречается только у новорожденных. Тем не менее в последних исследованиях этот вид жира также был обнаружен у взрослого человека. Он расположен в основном вокруг шеи и между лопатками.

У врачей есть все основания считать, что избыточный вес до добра не доводит. Как правило, с повышенной массой тела связан целый комплекс расстройств: от сердечно-сосудистых до обмена веществ. А число людей с той или иной формой ожирения постоянно растёт.

Как можно удержать вес в пределах нормы? Ответ, казалось бы, проще некуда — меньше ешьте, больше двигайтесь. В действенности этих средств никто не сомневается, однако помогают они далеко не всем. У некоторых людей особенности обмена веществ таковы, что жир накапливается при любой диете. Порой мы просто не можем противиться чувству голода: мозг требует калорий без оглядки на избыточный вес. Выполнять предписания насчёт физической нагрузки тоже не всегда удаётся, особенно жителям городов.

Поэтому ожирение стало одной из самых изучаемых тем в современной медицине, и усилия многих исследователей направлены на поиск средства, которое помогло бы предотвратить накопление жира. Можно, например, попытаться изменить пищевое поведение через мозг и нейроэндокринную систему. Другой путь помешать накоплению жира — воздействие на кишечную микрофлору, поскольку именно от неё во многом зависит, что из пищи будет всасываться в кровь, а что нет. Наконец, избыток липидов можно просто сжечь, то есть расщепить их в каких-нибудь обменных процессах.

Между тем жир жиру рознь. То, что откладывается на ягодицах и на талии, это белая жировая ткань, состоящая преимущественно из белых адипоцитов (жировых клеток). Их функция — запасать разнообразные липиды, и выглядят они как огромная жировая капля. Цитоплазма, ядро и другие компоненты клетки в них есть, но они ютятся где-то между липидной массой и мембраной. Иначе выглядят клетки бурого жира: в них жировых капель несколько, и в цитоплазме очень много митохондрий, которые благодаря железосодержащим белкам придают клеткам более тёмный, бурый цвет.

С биохимической точки зрения клетки бурого жира устроены на первый взгляд бессмысленно. В их митохондриях разорвана связь между окислением органических молекул (то есть липидов) и синтезом энергетических молекул АТФ. Как известно, в ходе окисления молекул в митохондриях на их внутренних мембранах создаётся градиент протонов: по одну сторону мембраны протонов больше, чем по другую. Этот градиент нужен для того, чтобы работал встроенный в мембрану фермент для синтеза АТФ: энергия, запасённая в химических связях АТФ, легко высвобождается и используется в подавляющем большинстве молекулярных процессов в клетке. А вот в буром жире энергия от окисляемых продуктов в АТФ почти не запасается. Но и впустую она не тратится, а уходит в тепло.

Все клетки в той или иной степени позволяют какой-то доле получаемой энергии утекать в тепло, однако клетки бурого жира специализированы именно на этой функции — создавать тепло из запасённых липидов. Легко догадаться, что бурые адипоциты служат важным элементом системы терморегуляции у теплокровных животных. На самом деле зоологи давно заметили, что бурый жир особенно развит у зверей, впадающих в зимнюю спячку. Поддерживать температуру тела с помощью других механизмов, например дрожанием, «спящие» звери не могут, и бурый жир приходится весьма кстати.

Бурый жир защищает от переохлаждения и младенцев, — у них он составляет до 5% от массы тела. У взрослых людей, как полагали до недавнего времени, бурые адипоциты перестают выполнять свою функцию, теряют митохондрии и превращаются в подобие обычных белых жировых клеток.

Однако несколько лет назад бурый жир нашли и у взрослых. Оказалось, какая-то его часть остаётся в районе шеи, плеч и верхней части грудной клетки. Более того, выяснилось, что количество бурого жира у взрослых увеличивается на холоде, что понятно, ведь бурый жир нужен именно для обогрева.

И поскольку «топка» бурого жира работает на липидах, сама собой возникла идея: нельзя ли использовать его для избавления от избыточного веса? Но тогда нужен некий «рубильник», который активировал бы бурую жировую ткань, когда это нужно. Чтобы реализовать эту идею, требуется, во-первых, понять молекулярные и клеточные механизмы, которые обеспечивают появление бурого жира в организме, а во-вторых, убедиться, что он действительно помогает от ожирения и сопутствующих проблем с обменом веществ.

Когда человек чувствует холод, мозг даёт сигнал белым адипоцитам расщепить жиры-триглицериды, и получившиеся в результате жирные кислоты с кровью приходят в бурый жир, где и «сгорают». Превращению клеток белого жира в бурые способствуют и мышечные нагрузки

Хотя клетки бурого жира находили не только в специальных «депо», но и в толще белого жира, считалось, что у них всё равно существуют свои особые предшественники, которые потом развиваются в бурые адипоциты. Однако исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха выяснили, что белый жир и бурый жир могут непосредственно превращаться друг в друга. Эксперименты ставили на мышах, у которых следили за отдельными клетками белого жира: при понижении температуры эти клетки «бурели», а при повышении «белели». Получается, что бурый жир может образовываться непосредственно из жира белого.

Бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами; они не только приносят ей топливо, но и забирают с собой тепло. Удалось даже найти нервные клетки, которые дают сигнал к расщеплению жиров, — ими оказались некоторые нейроны гипоталамуса. Они контролировали именно метаболическую активность клеток бурого жира. То есть аппетит и потребление пищи оставались прежними, но зато в бурожировой «топке» сжигалось большее количество калорий.

Мозг может управлять бурым жиром не только с помощью собственно нейронных сигналов, но и с помощью гормонов-нейропептидов, называемых орексинами. Эти нейропептиды синтезируются опять же в гипоталамусе, участвуют в регуляции циклов сна–бодрствования и влияют на энергетический обмен и аппетит. Оказалось, что орексины напрямую действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению в бурые адипоциты. (Возможно, что одним лишь прямым влиянием дело не ограничивается, поскольку орексины включены в сложную систему нескольких нейропептидов, контролирующих метаболизм, и могут действовать на бурый жир через своих «агентов влияния».) Если у мышей гены орексинов отключали, животные набирали вес даже при умеренном питании.

Не стоит, однако, думать, что бурый жир находится под опекой всего лишь пары-тройки нейропептидов и группы нервных клеток. Самое деятельное участие в превращении одной жировой ткани в другую принимает иммунная система. Несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (США) обнаружили, что макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Обычно о макрофагах говорят как о клетках-«уборщиках», которые ликвидируют последствия «иммунных войн», и их активная роль в метаболизме выяснилась лишь недавно. Под действием особых сигнальных белков макрофаги понуждают жировую ткань к сжиганию своих запасов. А буквально недавно удалось связать иммунные сигналы, управляющие макрофагами, с работой мышц. При физических упражнениях и опять-таки при понижении окружающей температуры из мышц высвобождается особый гормон (называемый метеорин-подобным гормоном), который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги, находящиеся в жировой ткани, а дальше всё разворачивается по вышеописанному сценарию.

Исследователи из Онкологического института Даны—Фарбера (США) ответили на этот вопрос утвердительно. Они нашли белок, связывающий тепловое сжигание калорий с воспалительными процессами, которые начинаются в чрезмерно разросшейся жировой ткани. Именно воспаление, как считается, провоцирует устойчивость тканей и органов к инсулину, что есть прямая дорога к диабету второго типа. Оказалось же, что белок TRPV4, содержащийся в белых адипоцитах, мешает сжиганию жира и способствует воспалительным процессам в жировой ткани. Если синтез TRPV4 подавляли, то ни ожирения, ни воспаления у подопытных животных не было, хотя питались они высококалорийной жирной пищей. На самом деле в других работах тоже отмечалась связь между активацией бурого жира и исчезновением признаков диабета, однако нужно было найти именно конкретное молекулярное связующее звено. Им оказался TRPV4. Правда, надо учитывать, что исследования такого рода лишь одним звеном не ограничиваются и обычно молекулярные биологи достают за пойманное звено целую сигнальную цепочку, каждый член которой может стать мишенью для лекарств.

В основном подобные эксперименты ставятся на мышах, так что резонно было бы задать вопрос, насколько полученные результаты можно экстраполировать на человека. Но буквально в июле этого года в журнале Diabetes вышла статья, в которой сотрудники медицинского отделения Техасского университета в Галвестоне (США) пишут об однозначной связи между количеством бурого жира у человека, уровнем глюкозы в крови и реакцией клеток на инсулин. Чем активней был бурый жир, чем больше его было, тем больше калорий сгорало и тем активней глюкоза всасывалась из крови в клетки тканей. Так что бурый жир действительно мог бы стать хорошим медицинским инструментом в борьбе с ожирением и диабетом, и учёные не зря ищут средство, с помощью которого можно было бы быстро и эффективно активировать бурую жировую ткань.

Большая часть таких поисков нацелена на молекулы-мишени, вовлечённые в управление бурым жиром. Различные подходы отличаются тут по эффективности и вероятности побочных эффектов. Например, сотрудники биотехнологической компании «Genetech» утверждают, что могут активировать бурые адипоциты и нормализовать обмен веществ всего одной инъекцией антител, активирующих клеточные рецепторы к гормону FGF21 (фактору роста фибробластов 21). У мышей с диабетом, получивших инъекцию, уровень глюкозы целый месяц держался в норме, а сами мыши похудели на 10%. Однако антитела эти испытаны пока что только на животных. С другой стороны, исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что предпочтение нужно отдать «их» белку под названием BMP8B, который не просто активирует бурый жир, но делает это очень специфично — то есть подействовав каким-то препаратом на BMP8B, мы почти не рискуем задеть другой молекулярно-клеточный процесс. Стоит также упомянуть недавно открытый гормон ирисин, — он спасает от ожирения и диабета, превращая белый жир в бурый, и при этом способствует нарастанию мышечной ткани. То есть действие этого гормона сходно с походом в тренажёрный зал: минус жир, плюс мышцы.

Среди разных советов, как активировать бурый жир, оригинально выглядит предложение использовать виагру. О том, что этот легендарный препарат ещё и от ожирения помогает, сообщили исследователи из Боннского университета (Германия), опубликовавшие в прошлом году статью в The Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology. Виагра, или силденафил, увеличивала количество бурого жира у мышей, а кроме того, подавляла воспалительные процессы в белой жировой ткани.

Ну а может ли человек сам поспособствовать увеличению в организме доли бурого жира, не дожидаясь появления лекарственных препаратов? Такой способ есть, и это — спорт и физкультура. Выше мы уже упоминали про метеорин-подобный гормон, высвобождающийся из мышц при физическом напряжении. Также мышечные нагрузки увеличивают синтез в мышцах транскрипционного фактора PGC-1α, который включает в клетках белого жира гены, превращающие их в бурые адипоциты. (Белковый фактор PGC-1α работает в сигнальной цепочке, связанной с белком TRPV4, с помощью которого удалось «связать» бурый жир с диабетом.)

Если же вы не хотите тратить время на физические упражнения, похудеть вам помогут друзья. В 2011 году исследователи из университета Огайо (США) выяснили, что повышенная социальная активность помогает толстым мышам сбросить вес, а худых защищает от ожирения, даже если кормить их жирной пищей. Общение с другими мышами увеличивало в организме животных долю бурого жира, а связующим молекулярным звеном был довольно известный белок под названием «нейротрофический фактор мозга» (BDNF), уровень которого повышался в нервных клетках во время интенсивной социальной жизни.

Наконец, ещё один способ активации бурого жира, который сам собой напрашивается, это холод. Действительно, если активность бурых жировых клеток увеличивается от холода, то почему бы тем, кто страдает от избыточного веса, не помёрзнуть в терапевтических целях? Оценить эффективность такого способа попытались сотрудники университета Маастрихта (Нидерланды). В течение 10 дней они заставляли добровольцев по шесть часов каждый день сидеть в помещении с температурой воздуха 15°C. Бурый жир у участников эксперимента действительно активировался, они переставали мёрзнуть, а их энергетические расходы возрастали на 30%. Правда, пока всё равно непонятно, достаточно ли такой активации для действительно значимого похудания.

Но если не хватит одного бурого жира, поможет белый, — он, как оказалось, тоже может расщеплять жир с выделением тепла, если вокруг холодает. Исследователи из Гарварда (США) выяснили, что белые адипоциты сами, без вмешательства нервной системы и независимо от бурого жира, могут чувствовать холод и участвовать в терморегуляции.

Справедливости ради нужно сказать, что с бурым жиром связаны некоторые данные, которые могут охладить энтузиазм по его поводу. Например, он, как ни странно, увеличивал в отдельных экспериментах риск атеросклероза, провоцируя увеличение доли «плохих» жиров — липопротеинов низкой плотности — в крови. Впрочем, эти результаты нужно ещё подтвердить в клинических исследованиях.

Не исключено, что разнообразие липидных тканей не ограничивается белым и бурым жиром. Два года назад сотрудники Онкологического института Даны—Фарбера (США) обнаружили, что в организме человека есть ещё и бежевый жир. Его клетки похожи на клетки бурого жира и также сжигают избыток липидов с образованием тепла, но отличаются по некоторым существенным биохимическим и генетическим характеристикам. Возможно, что те адипоциты, которые у человека считаются бурыми, на самом деле бежевые. Впрочем, даже если взрослый бурый жир действительно ненастоящий, исследователям просто нужно переключиться на бежевый, который тоже можно использовать для регуляции метаболизма и предотвращения ожирения.

Врач гинеколог-эндокринолог. Стаж 23+ лет. Принимает в Университетской клинике в Санкт-Петербурге. Стоимость приема 1700 руб.

Запись опубликована: 12.04.2022
Reading time: 4 минут чтения

Абдоминальное ожирение – это заболевание, сопровождающееся избытком жира в организме и внутренних органах. Основные симптомы патологии — окружность туловища более 100 см, систематическое переедание, жажда сладкого и воды. У больных часто выявляются сопутствующие проблемы — артериальная гипертензия, синдром апноэ во сне, апатия, сонливость, усталость, хронические запоры и другие расстройства пищеварения.

Диагноз ставит эндокринолог. Обследование включает измерение окружности туловища, расчет ИМТ. Лечение включает диету, регулярные физические нагрузки, медикаментозную терапию.

Что такое абдоминальное ожирение

Абдоминальное ожирение также называют центральным, висцеральным или тучным. Ожирение является проблемой не только визуальной, но и в наибольшей степени – здоровья. МКБ-10 относит патологию в категорию «Эндокринные заболевания, расстройства пищевого поведения и нарушения обмена веществ».

Абдоминальное ожирение классифицируется как хроническое неинфекционное заболевание, без склонности к самопроизвольному исчезновению, а значит, его, как и любую другую болезнь, следует правильно диагностировать, а затем лечить. Патология тесно связана с риском развития патологий сердечно-сосудистой системы, которые, наряду с раком, являются одной из самых распространенных причин смерти в мире. При этом локализация жировой ткани в брюшной области сильнее коррелирует с сердечно-сосудистыми и метаболическими факторами риска по сравнению с периферическим ожирением.

Проблема избыточного веса известна еще со времен Гиппократа, но успех в лечении этого заболевания невелик, а эпидемиологические показатели постепенно увеличиваются. Последний факт связан с нездоровыми пищевыми привычками и недостаточной мобильностью людей.

По данным ВОЗ, избыточный вес имеют примерно 2 млрд взрослых людей, из них ожирение отмечается у более 650 млн. Абдоминальному ожирению более подвержены взрослые мужчины, но в последние десятилетия распространенность этого заболевания возросла среди детей и подростков.

Причины абдоминального ожирения

Согласно этиологической основе, ожирение бывает алиментарно-конституциональным, возникающим из-за наследственных причин и образа жизни, и симптоматическим, когда прибавка в весе — следствие эндокринных и других патологий.

Конкретно в список причин абдоминального ожирения входят:

Конституционные характеристики. Генетическая предрасположенность — одна из причин развития заболевания в 25-70 лет. У больных наследственно нарушены обменные процессы, развиваются метаболический синдром и сахарный диабет. Генетические факторы связаны с регуляцией аппетита, функциями жировой клетки в секреции метаболически активных веществ (напр. лептином — гормоном сытости), с процессами термогенеза с учетом постпрандиального термогенеза, базального метаболизма и спонтанной двигательной активности.
Тип питания. Ожирению способствуют: избыток высококалорийной пищи, питание в вечернее и ночное время, переход от традиционной пищи к фаст-фуду. Питание больных включает большое количество легких углеводов, часто алкоголь.
Расстройства пищевого поведения. У больных диагностируется пищевая зависимость, обусловленная семейными привычками, связанными с питанием, и психическими нарушениями. У пациентов нарушен метаболизм эндорфина и серотонина, присутствует непреодолимая тяга к сладкому.
Гиподинамия. Увеличение количества жира часто происходит из-за недостаточного расхода энергии, получаемой с пищей. Жиры и углеводы перерабатываются и откладываются в «депо».
Эндокринные нарушения. Абдоминальное ожирение часто связано с гиперкортицизмом, гиперинсулинемией, гипогонадизмом, гипотиреозом. Заболевания начинаются с нарушения секреции гормонов, в результате чего повышается аппетит, формируется хроническое переедание, замедляется липолиз (расщепление жиров).
Психические факторы. Важные факторы, которые могут быть непосредственной причиной абдоминального ожирения, — проблемы со стороны нервной системы. Нелеченная депрессия, невроз или расстройства пищевого поведения приводят к перееданию и потреблению слишком большого количества калорий. Эта зависимость особенно заметна у женщин, но различные психологические трудности встречаются и у детей.

В большинстве случаев абдоминальное ожирение по механизму происхождения алиментарно-конституциональное. В основе заболевания лежит комплекс факторов: наследственность, постоянное переедание и недостаток физической активности. Чрезмерное употребление пищи приводит к повышению уровня глюкозы в крови и гиперинсулинемии – повышению выработки инсулина, стимуляции аппетита, активации липосинтеза — активного накопления жиров. Таким образом образуется замкнутый круг, способствующий увеличению потребления пищи.

Появление симптомов голода и сытости зависит от активности вентролатеральных и вентромедиальных гипоталамических ядер. Деятельность алкогольного центра контролируется дофаминергической системой. При абдоминальном ожирении наблюдаются первичные или вторичные отклонения развития (экзогенные) во всех отделах нейроэндокринной регуляции – поджелудочной железе, гипоталамусе, гипофизе, щитовидной железе, надпочечниках и гонадах (половых железах).

Классификация абдоминального ожирения

На практике, для облегчения понимания процессов пациентами, применяется упрощенная классификация абдоминального ожирения, где патология делится на:

первичную, пищевую;
вторичную, вызванную эндокринным или иным заболеванием, или лекарственным препаратом.

Первый тип абдоминального ожирения более распространен и зависит от диеты и характера физической активности. Во втором случае необходимо лечить основное заболевание.

Более сложная клинико-патогенная классификация выделяет 4 формы ожирения:

Конституционное. Связанное с особенностями диеты, гиподинамией и наследственным условным накоплением жира. ИМТ обычно не превышает 40 пунктов.
Гипоталамическое. Вызвано патологиями гипоталамуса. Основано на повышенном ощущении голода.
Эндокринное. Развивается в результате гормонального сбоя при гипотиреозе, гипокортицизме, гипогонадизме. ИМТ свыше 40-50 баллов.
Ятрогенное. Медицинское ожирение. Развитие патологии связано с употреблением лекарств – кортикостероидов, антидепрессантов, антипсихотиков, контрацептивов.

Симптомы абдоминального ожирения

Основные признаки заболевания — чрезмерное накопление жира в области живота, верхней части туловища. Силуэт больного становится округлым, за что этот вид ожирения носит общее название – яблочный.

Окружность мужского туловища в области талии превышает 94 см, у женщин – 80 см. При этом ИМТ может оставаться в пределах нормы, так как в других частях тела жир остается в норме или гипотрофирован (недостаточен), мышечная ткань недоразвита.

Питание таких больных обычно состоит из высококалорийных продуктов. Пищевое поведение характеризуется частыми перекусами, сытными обедами, едой на ночь, злоупотреблением сладостями, копчеными и запеченными блюдами, слабоалкогольными напитками. Часто пациенты не замечают или неправильно оценивают количество калорий: не учитываются случайные перекусы, добавление жирных соусов, способ приготовления.

Еще одна характерная особенность пациентов с абдоминальным ожирением — низкая толерантность к физическим нагрузкам. У больных недостаточная физическая подготовка, им сложно выполнять упражнения из-за низкой выносливости и недостаточной мышечной силы. Тучные люди отказываются ходить пешком, не участвуют в подвижных играх, избегают домашней работы.

Часто у больных наблюдаются и другие нарушения. С ожирением связаны:

артериальная гипертензия;
ишемическая болезнь сердца; ;
абструктивное апноэ во сне;
желчные камни; ; ;
мочекаменная болезнь;
остеоартроз.

Расстройства нервной системы проявляются апатией, сонливостью, повышенной утомляемостью. Больные жалуются на депрессию, повышенную тревожность, проблемы с общением, комплекс неуверенности и неполноценности, избыточный вес.

Осложнения абдоминального ожирения

У людей с центральным ожирением повышается вероятность развития сахарного диабета 2 типа, который возникает из-за толерантности к глюкозе, появления стабильной гиперинсулинемии, артериальной гипертензии.

Большинство осложнений связано с метаболическим синдромом, характеризующимся гипергликемией, неправильным углеводным обменом, дислипидемией — высоким уровнем липидов. В результате нарушения обмена веществ на стенках сосудов появляются атеросклеротические бляшки.

У женщин абдоминальное ожирение провоцирует гормональную дисфункцию, вызывая повышение активности надпочечников, андрогенов. Патология проявляется ростом волос на лице, груди и спине (мужской тип). На поздних стадиях ожирения диагностируется бесплодие. У мужчин отмечается ухудшение потенции, нарушение репродуктивной функции, возможны новообразования простаты и толстой кишки.

Накопление жировой ткани у детей, особенно в области живота, связано с неблагоприятным липидным профилем, повышением артериального давления и атеросклерозом. Также в случае предрасположенности ребенка к центральному отложению жира, повышается риск метаболического синдрома — предшественника сердечно-сосудистых заболеваний.

Детское ожирение также негативно влияет на правильное развитие костно-суставной системы, способствуя образованию постуральных дефектов, плоскостопия. В случае девочек избыточная масса тела может вызвать нарушения менструального цикла, у мальчиков – расстройства полового созревания и гинекомастию.

Диагностика при абдоминальном ожирении

Такие нарушения лечит эндокринолог. В процессе дифференциальной диагностики и выявления сопутствующих заболеваний участвуют и другие специалисты, например, неврологи.

В комплекс обследования входит:

Сбор анамнеза. Специалист определяет наличие ожирения, сахарного диабета 2 типа, синдрома инсулинорезистентности у родственников. Спрашивает об особенностях питания, двигательной активности больного. Так как больные склонны недооценивать калорийность пищи и завышать уровень спортивных нагрузок, врач может предложить вести дневник этих показателей в течение недели.
Оценка внешних параметров тела. Специалист оценивает избыток жира, характер его распределения (в верхней части тела, в поясничной области). У больных часто повышается активность потовых и сальных желез, о чем свидетельствуют блеск кожи, гнойничковая сыпь, фурункулез, пиодермия.
Измерение параметров тела. Проводится измерение веса, роста, окружности бедер и туловища. При абдоминальном ожирении ОТ у девочек и женщин превышает 80-84 см, соотношение ОТ/ОБ составляет более 0,85. У мальчиков и мужчин — от 94-98 см, показатель ОТ/ОБ более 1,0. На основании данных о росте и весе пациента рассчитывается индекс массы тела. Конституционное ожирение характеризуется ИМТ более 30, эндокринное – более 40.
Лабораторные исследования. Для определения осложнений ожирения и определения его причин проводится исследование липидного профиля. У больных отмечается значительное повышение уровня триглицеридов плазмы (≥ 150 мг/дл) и глюкозы (> 5,6 ммоль/л), снижение концентрации липопротеинов высокой плотности (
Инструментальные исследования. Определение количества и расположения жира проводятся с помощью компьютерной и магнитно-резонансной томографии области живота. Врач рассчитывает площадь и объем жировой ткани. Область висцерального жира чаще всего располагается на уровне 3, 4 или 4 и 5 поясничных позвонков.

Лечение абдоминального ожирения

Для лечения вторичного или симптоматического ожирения требуется выявить и лечить основное заболевание. У большинства больных наблюдаются конституциональные типы заболевания, где главное скорректировать образ жизни – изменить пищевые привычки, ввести регулярные физические нагрузки. Схема лечения разрабатывается эндокринологом индивидуально. Учитываются степень ожирения, наличие тяжелых соматических патологий (ишемическая болезнь сердца, остеоартроз, сахарный диабет и др.).

Программа лечения может включать:

Диету. Основной принцип клинического питания — снижение калорийности диеты: для женщин до 1200-1500 ккал, для мужчин до 1400-1800 ккал. Потребление жиров и простых углеводов максимально низкое. В меню вводят продукты, содержащие белок и клетчатку. Для контроля больной должен вести дневник питания.
Обязательную физическую активность. Вид нагрузок зависит от общей физической формы, состояния здоровья больного. При тяжелом ожирении занятия начинаются с ходьбы, на втором этапе вводится гимнастика и плавание, на третьем – виды спорта средней и высокой интенсивности.
Медикаментозная коррекция. Препараты назначаются при тяжелом ожирении, неэффективности диеты, наличии осложнений, не позволяющих увеличить физическую активность. Лечение направлено на снижение расщепления и всасывания жира, повышение активности серотониновых и адреналиновых рецепторов (ускорение насыщения, угнетение аппетита, термическое усиление). Терапию проводят ингибиторами ГМГ-КоА-редуктазы (статины), фибратами, ингибиторами АПФ. Такие препараты продаются только по рецепту.
Бариатрическая хирургия. Хирургическое лечение применяется при тяжелом ожирении, связанном с пищевыми привычками, и отсутствии общих противопоказаний к процедуре. Положительного результата можно добиться при формировании небольшого желудка, желудочного шунтирования, резекции кишечника.

Прогноз излечения и профилактика абдоминального ожирения

Профилактика включает в себя своевременные осмотры у эндокринолога, умеренное питание, регулярные физические упражнения. Людям со склонностью к перееданию нужно:

ограничить количество высокоуглеводной и жирной пищи;
увеличить количество овощей, фруктов, нежирного мяса и молочных продуктов в меню;
прекращать прием пищи за 3 часа до сна;
как можно больше ходить пешком.

Стоит подчеркнуть, что ожирение, в том числе и абдоминальное, не появляется в одночасье. Поэтому так важно, чтобы все предпринимаемые шаги против лишнего веса были регулярными, направленными на сохранение здоровых привычек на всю жизнь.

Читайте также: