Кафява мастна тъкан и ролята й в метаболизма

Мастната тъкан в човешкото тяло се разделя на два основни вида – бяла и кафява. По-голям е делът на бялата мастна тъкан, която е основен енергиен резервоар и се складира предимно в подкожието. Количествата кафява мастна тъкан са по-малки в организма, но тя все по-често е обект на изследване, поради участието й в терморегулацията и метаболизма.

По каква се различават бялата и кафявата мастна тъкан?

Двата вида мастна тъкан се различават значително по отношение на структурата на основните си клетки (адипоцити). Тези на бялата мастна тъкан са по-големи по размер поради съдържащата се в тях огромна мастна капка. Тя е съставена от триглицериди и служи за енергиен резерв в организма.

Кафявите адипоцити, от своя страна, са по-малки от белите, но включват в себе си няколко мастни капки. Съдържанието на митохондрии (основен енергиен органел) в тях е много по-голямо. По-тъмният цвят на този тип мастна тъкан се дължи именно на тези органели, но също така и на по-богатото кръвоснабдяване в сравнение с това на бялата мастна тъкан. От тях се отделя и специфичен протеин, който отговаря за термогенезата (създаване на топлинна енергия).

Къде се среща кафява мастна тъкан и каква е нейната функция?

При раждането си детето притежава изобилие от този кафява мастна тъкан. Причина за това е все още несъвършената терморегулация, затова кафявите адипоцити са основен орган и служат като резервен топлинен източник. Около 5% от теглото на новороденото е кафява мастна тъкан. Тя се намира около лопатките и раменете и в горната част на гръбнака.

С израстването на организма, от кафявата мастна тъкан остава все по-малко. При възрастни основните места, на които се намира тя, са: под ключиците, около прешлените на гръбначния стълб, над бъбреците и около аортата.

Счита се, че мускулните клетки и кафявите адипоцити произлизат от едни и същи стволови клетки. Мускулната тъкан също може да произвежда топлина, но за тази цел е нужно тялото ни да трепери.

Функцията на кафявата мастна тъкан е да трансформира енергията, получена от храната, в топлина, но без треперене, както при мускулите.

Това се случва в следния ред:

1. Стимулация. Активиране на кафява мастна тъкан става, когато тялото ни е подложено на ниски температури или други стимули (напр. хормони или активиране на симпатиковата нервна система).
2. Отделяне на норепинефрин (норадреналин). Това е невротрансмитер, типичен за симпатикосовата нервна система или тази част от нервната система, отговорна за стресовите ситуации.
3. Активация на USP1 (uncoupling protein 1). Както беше споменато, този протеин е специфичен за митохондриите на кафявата мастна тъкан. В тези органели навсякъде в организма се синтезира съединението АТФ, което е еднозначно на енергия. При активирането си USP1 се намесва в тези процеси, образува канал в мембраната на митохондриите, през който протоните, участващи в реакцията, се връщат обратно.
4. Прекъсване на реакцията. Щом този протеин предизвика обратен поток на протони към митохондриите, образуването на АТФ се прекъсва. Вместо това, енергията получена от обработването на хранителните вещества в организма, се освобождава като топлина.
5. Стабилизиране на телесната температура. Новата топлинна енергия се разпределя в различните части на тялото, за да задоволи нуждите му в периода на излагане на студ.

Как да активираме нашата кафява мастна тъкан?

Най-общо методите за активиране на кафява мастна тъкан са насочени към понижаване на околната температура, с цел стимулиране на термогенезата. Примери за действия от ежедневието, с които може да се постигне това, са студените душове и вани и сън при по-ниски температури.

Не е необходимо да се започне със шокова промяна, има проучвания, че дори понижаване на температурата на водата с няколко градуса води до изгаряне на повече калории.

Съществуват изследвания, които представят и методи за активиране на кафява мастна тъкан, непряко свързани с образуването на топлина. Въпреки че вероятно не са толкова ефективни, колкото излагането на тялото на ниски температури, представляват интерес и заслужават допълнително проучване.

Някои от тях са:

• Тренировки: Регулярната физическа активност и особено тази с висок интензитет стимулират кафявите адипоцити.
• Люта храна: Особена връзка се наблюдава при консумацията на люти чушки, заради съдържащия се в тях капсаицин.
• Лекарства: Медикаментите, наречени агонисти на бета-3 рецепторите (напр. медикамента Мирабегрон, повлияващ дейността на пикочния мехур) се изследват в посока потенциала си да активират кафявата мастна тъкан.
• Качествен сън: Влошеното количество и качество на съня намаляват активността на кафявите адипоцити.
• Стресови хормони: Както вече беше споменато норепинефринът има ключова роля в активацията на този тип мастна тъкан, затова и всички стресови ситуации влияят върху повишеното му освобождаване.

Как може кафявата мастна тъкан да помогне при затлъстяване и други заболявания?

За разлика от бялата мастна тъкан, която просто складира излишната енергия, кафявите адипоцити са метаболитно активни.

Кафявата мастна тъкан привлича внимание към себе си именно заради свойството си да преобразува енергията, получена от храната, в топлина.

Самият процес на термогенеза от кафявата мастна тъкан включва разход на калории. Така чрез активирането й е възможно да се увеличи цялостния енергоразход, което да доведе съответно до отслабване или превенция от покачване на тегло.

Още положителни страни от този процес са подобреният глюкозен толеранс и липиден метаболизъм, които са от значение при хората с метаболитен синдром. С намаляване на телесното тегло се подобряват нивата на кръвна захар и стойностите на холестерола при хората със затлъстяване. Счита се, че активирането на кафявата мастна тъкан подобрява и инсулиновата чувствителност.

Безспорно основната насока, в която се изследва кафявата мастна тъкан, са ползите й в борбата със затлъстяването. Изучава се обаче и ролята й в забавянето на стареенето. Понеже нейната активност и количество намаляват все повече с възрастта, се счита, че по-честото активиране на кафявите адипоцити ще доведе и до по-здравословно остаряване чрез забавяне на появата на метаболитните заболявания.

Предполагаема е и невропротективната роля на този вид мастна тъкан. Изучава се значението й по отношение на неврологични състояния като болестта на Алцхаймер или Паркинсон.

Предизвикателствата в активирането на кафявата мастна тъкан

Въпреки уникалните възможности на кафявата мастна тъкан за изгаряне на калории чрез образуване на топлина и използването й като метод за борба с метаболитните заболявания и затлъстяването, пред нас стоят някои пречки.

Една от тях е малкото количество от тази тъкан, което е останало в тялото на възрастния човек. Понеже тя е най-необходима в периода на новороденото, след това постепенно намалява и е трудно постижимо да бъде достатъчна, за да употреби толкова много излишна енергия, колкото приемат хората със наднормено тегло при хранене.

Друго предизвикателство е активирането на кафявата мастна тъкан. Най-ефективният начин за това е излагането на ниски температури, престой в студена вода и т.н. Тези методи крият опасности за здравето като предразположение към простудни заболявания. Освен това създават дискомфорт и не всички хора са склонни да се подложат на тях.

Кафявата мастна тъкан, като една малко известна и проучена част на тялото, продължава да ни изненадва и заинтригува с уникалните си свойства. Остава въпросът дали ще съумеем да се възползваме от функциите й, без да навредим на други процеси в тялото.