Метаболизм липидов в норме и при патологии. Дисфункция жировой ткани. Ожирение
15. Стимулирование бурого жира - новый способ борьбы с ожирением?
Когда температура снижается, взрослые начинают дрожать, чтобы согреться. Дети, кстати, рождаются без этого умения - дрожать, а из-за того, что отношение размера головы к туловищу у них больше, они быстрее теряют тепло, чем взрослые. Но у них есть защита от холода - в форме коричневой адипозной ткани, известной также как бурый жир. В отличие от белого жира, бурый производит тепло и покрывает спинки новорожденных, согревая их.
Тогда как белые жировые клетки хранят лишние калории в форме больших жировых капель, что делает нас толстыми, бурые жировые клетки содержат капли меньшего размера, которые усваивают глюкозу и жир, а не хранят их.
В этих клетках больше митохондрий, которые содержат железо, что и придает ткани красно-коричневый цвет. Есть в этих митохондриях и уникальный компонент - протеин 1, термогенин.
Окислительное фосфорилирование, которое происходит во всех митохондриях, производит протонный градиент, который приводит к производству энергии в форме АТФ. Но в присутствии протеина-1 протонный градиент сокращается - протоны, вытолкнутые из митохондриального пространства, способны вернуться в митохондриальную матрицу, приводя к меньшему производству АТФ, и энергия из субстратного окисления превращается в тепло.
Около 5% общей массы тела ребенка состоит из бурого жира, и до недавнего времени считалось, что запасы бурого жира исчезают с возрастом. Однако в 2009-м году было обнаружено, что у взрослых все равно имеется небольшой, но физиологически значимый запас бурого жира в плечах и шее. Количество бурого жира может варьироваться: у пожилых людей меньше бурого жира, чем у молодых, и часто у людей с лишним весом его нет вообще, его количество коррелирует с индексом массы тела.
У мышей было идентифицировано 2 типа бурого жира: конститутивный (имеющийся с рождения) и "обуревший" белый жир - так бывает, когда запасы бурого жира не помогают удерживать нормальную температуру тела). Бурый жир защищает мышей от лишнего веса, когда они переедают, и мыши с большим количеством бурого жира обычно "стройнее" и здоровее.
1.
Fedorenko A., Lishko P.V., Kirichok Y. Mechanism of fatty-acid-dependent UCP1 uncoupling in brown fat mitochondria. Cell. 2012;151(2):400–13. [PMC free article] [PubMed]
2.
Cypess A.M., Lehman S., Williams G., Tal I., et al. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. The New England journal of medicine. 2009;360(15):1509–17. [PMC free article] [PubMed]
3.
van Marken Lichtenbelt W.D., Vanhommerig J.W., Smulders N.M., Drossaerts J.M., et al. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. The New England journal of medicine. 2009;360(15):1500–8. [PubMed]
4.
Virtanen K.A., Lidell M.E., Orava J., Heglind M., et al. Functional brown adipose tissue in healthy adults. The New England journal of medicine. 2009;360(15):1518–25. [PubMed]
5.
Schulz T.J., Huang P., Huang T.L., Xue R., et al. Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat. Nature. 2013;495(7441):379–83. [PMC free article] [PubMed]
6.
Kajimura S., Seale P., Kubota K., Lunsford E., Frangioni J.V., Gygi S.P., Spiegelman B.M. Initiation of myoblast to brown fat switch by a PRDM16-C/EBP-beta transcriptional complex. Nature. 2009;460(7259):1154–8. [PMC free article] [PubMed]
7.
Ohno H., Shinoda K., Ohyama K., Sharp L.Z., Kajimura S. EHMT1 controls brown adipose cell fate and thermogenesis through the PRDM16 complex. Nature. 2013;504(7478):163–7. [PMC free article] [PubMed]
8.
Willemsen, M.H., A.T. Vulto-van Silfhout, W.M. Nillesen, W.M. Wissink-Lindhout, et al., Update on Kleefstra Syndrome. Molecular syndromology, 2012. 2(3-5): p. 202-212. [PMC free article] [PubMed]
9.
Kleefstra T., van Zelst-Stams W.A., Nillesen W.M., Cormier-Daire V., et al. Further clinical and molecular delineation of the 9q subtelomeric deletion syndrome supports a major contribution of EHMT1 haploinsufficiency to the core phenotype. Journal of medical genetics. 2009;46(9):598–606. [PubMed]