Коричневий жир, білий жир, хороший жир, поганий жир

Заголовок: Коричневі жирові клітини (забарвлені в коричневий колір антитілами проти коричневого жироспецифічного білка Ucp1), розташовані серед білих жирових клітин.
Кредит: Патрік Сіл, Університет штату Пенсільванія, медичний факультет

Жир піддався лиходійству; але весь жир не був створений рівним. Наші два основні типи жиру - коричневий і білий - грають різні ролі. Тепер дві групи дослідників, що фінансуються NIH, збагатили наше розуміння жирової тканини. Перша команда виявила генетичний перехід, який ініціює розвиток коричневого жиру [1], а друга з’ясувала, як організм може набирати білий жир і перетворювати його в коричневий [2].

Чому ми хочемо змінити білий жир на коричневий? Білий жир зберігає енергію у вигляді великих крапель жиру, тоді як коричневий жир має набагато менші краплі і спеціалізується на їх спалюванні, виділяючи тепло. Коричневі жирові клітини наповнені енергогенеруючими силовими установками, які називаються мітохондріями та містять залізо, що надає їм коричневого кольору. Немовлята народжуються з багатими запасами коричневого жиру (близько 5% від загальної маси тіла) у верхній частині хребта та плечей, щоб зберегти їх у теплі. Раніше вважалося, що коричневий жир зник у зрілому віці, - але виявляється, ми маємо невеликі запаси в плечах і шиї.

У мишей коричневий жир робить щось чудове: він спалює більше калорій, коли мишей перегодовують, захищаючи їх від ожиріння. (Чи не хочете ви, якщо з’їли тарілку з картоплею фрі?). Крім того, миші, генетично схильні до надмірного коричневого жиру, насправді м’ясніші та здоровіші. У людей є дані, що більше коричневого жиру пов’язано з меншою масою тіла. Отже, як ми можемо збільшити виробництво коричневого жиру?

Команда під керівництвом Університету Пенсільванії з'ясувала перехід для створення коричневої жирової клітини - білка, який називається раннім В-клітинним фактором-2 (Ebf2). Порівнюючи активні гени в коричневих та білих жирових клітинах, вони виявили, що Ebf2 присутній у більшій кількості в коричневому жирі. Здається, цей білок позначає, які гени згодом будуть увімкнені для перетворення певних типів клітин-попередників у коричневий жир. Коли команда сконструювала мишей, яким бракує цього білка, у тварин були білі жирові клітини у верхній частині спини та хребта, а не в типових коричневих. Коли команда виражала високий рівень Ebf2 у білому жирі, ці клітини набули коричневий колір і споживали більше кисню - ознака того, що вони виробляють більше тепла.

Друга команда, очолювана Гарвардським діабетичним центром Джосліна, зазначила, що у мишей є два типи коричневого жиру: конститутивний коричневий жир, який вони мають від народження, та “рекрутуючий” коричневий жир, розпорошений по м’язах та білий жир. Коли дослідники спроектували мишей, у яких відсутній білок, званий BMP-рецептором типу 1А (BMPR1A) - який необхідний для правильного розвитку коричневого жиру, - миші народилися лише з невеликим шматочком конститутивного коричневого жиру на спині.

Можна подумати, що цим мишам було б жахливо холодно. Дивно, але вони підтримували нормальну температуру тіла. Як їм вдалося здійснити цей подвиг?

Відсутність коричневого жиру, очевидно, надсилає сигнал через мозок до рекрутируемих жирових клітин, кажучи їм зробити перехід і перетворитися на коричневий жир. Миші залишалися в теплі, а завербований коричневий жир навіть захищав їх від ожиріння.

У людей занадто велика кількість жиру в животі сприяє серцевим захворюванням, діабету та багатьом іншим обмінним захворюванням. Потенційно терапевтично було б, якби ми могли перетворити частину нашого білого жиру в коричневий. Визначення, які гени контролюють розвиток білого та коричневого жиру, може бути першим кроком до розробки ігрових методів лікування діабету та ожиріння.

Список літератури:

[1] EBF2 визначає і підтримує ідентичність коричневих адипоцитів. Раджакумарі С, Ву Дж, Ішібаші Дж, Лім Х.В., Гіанг А.Х., Вон КДж, Рід Р.Р., Сіл П. Клітинний метаб. 2013 12 квіт

[2] Нестача коричневого жиру внаслідок порушення сигналізації BMP індукує компенсаторне побуріння білого жиру. Schulz TJ, Huang P, Huang TL, Xue R, McDougall LE, Townsend KL, Cypess AM, Mishina Y, Gussoni E, Tseng YH. Природа. 2013 бер. 13

Підтримка NIH: Національний інститут діабету та хвороб органів травлення та нирок; та Національний інститут загальних медичних наук