ПУБЛИКУВАНО на 4 май 2008 г.

броят

Тъй като дебелите хора имат изобилие от мастна тъкан, естественото предположение е, че дебелите хора имат повече мастни клетки или „адипоцити“. Това е единствената част от историята - оказва се, че хората с наднормено тегло и затлъстяване имат не само излишък от мастни клетки, но и по-големи.

Идеята за тези „по-тлъсти мастни клетки“ съществува от 70-те години на миналия век. Но тяхното значение е драматично подчертано от ново проучване, което показва, че броят на мастните клетки както при слаби, така и при затлъстели хора е повече или по-малко определен през детството и юношеството. По време на зряла възраст около 8% от мастните клетки умират всяка година, само за да бъдат заменени от нови. В резултат на това възрастните имат постоянен брой мастни клетки, дори тези, които губят маси от теглото си. Вместо това се променят в сила на звука на мастните клетки, което кара телесното тегло да се покачва и спада.

Кърсти Спалдинг от Каролинския институт в Швеция, заедно с голям екип от международни изследователи, разкри няколко реда доказателства в подкрепа на тези заключения. Нейното проучване е очарователна комбинация от преброяване на клетки, стомашна хирургия, радиоактивни последици от Студената война и доста изненадващо използване за въглеродно датиране.

Първо, тя сравнява измерванията на телесните мазнини от над 800 души с размера на техните мастни клетки, както се вижда под микроскоп. Тя открива, че хората с повече телесни мазнини също имат по-големи мастни клетки и това важи за мазнините, отложени както под кожата (подкожно), така и около корема (висцерални). Въпреки това, телесните мазнини и обемът на мастните клетки не бяха напълно съчетани с номер на мастните клетки също е важно.

Spalding преброи общия брой мастни клетки при 687 възрастни и комбинира тези суми с измервания за деца и юноши, взети от предишни проучвания. Заедно данните показват, че адипоцитите на човек се определят през детството и юношеството, като се увеличават през тези периоди и се изравняват по време на зряла възраст. И слабите, и затлъстелите хора показват един и същ модел, а възрастните и в двете категории имат много малко вариации в броя на мастните клетки (вж. Вдясно).

Дори хората, загубили огромно количество тегло, все още са имали същия брой мастни клетки. Спалдинг изследва мастната тъкан на 20 души преди и след като са преминали през бариатрична хирургия, набор от драстични процедури, които свиват стомаха със скоби и ленти или го заобикалят изобщо. Това е екстремен подход за отслабване, но работи и хората в проучването са спаднали средно с 18 BMI точки. Въпреки това те все още имаха същия брой мастни клетки годишно или малко след операцията! Мастните клетки обаче са се свили с около една трета (виж по-долу).

Въглеродна мазнина

Непроменящият се брой мастни клетки означава едно от двете неща - едни и същи клетки се запазват през цялата зряла възраст или те се унищожават и попълват със същата скорост. Спалдинг заподозря последното и за да го докаже, тя разчита на най-невероятните източници - последствия от Студената война.

В края на 50-те години на миналия век световните суперсили се заеха с тестване на новите си ядрени арсенали, освобождавайки голямо количество радиоактивни изотопи, които се разпространиха по целия свят. Те включват 14C, форма на въглерод, която обикновено се намира при ниски фонови нива в атмосферата. От 1955 г. атмосферните нива на 14C се изстрелват до нечувани височини от хиляди години, за да спаднат експоненциално след Договора за забрана на тестове от 1963 г.

Междувременно допълнителните 14C се превръщат във въглероден диоксид, погълнат от растенията, и си проправят път нагоре по хранителната верига. Част от него се озоваваше в телата на живи хора по онова време и ако някой от тях създаваше нови мастни клетки, те щяха да бъдат обвързани с необичайно високи нива на 14C. По този начин нивата на 14C във всеки адипоцит действат като времеви печат, като пряко отразяват количеството във въздуха към момента на създаването му.

Тестовете на бомбите неволно са дали на Spalding начин за въглеродна мазнина. И тя би могла да го направи много точно, поради огромните годишни промени в атмосферните 14C (Блогирах за същата техника преди няколко години, когато за първи път беше използвана за изследване на създаването на неврони в мозъка на възрастните).

Тя взе мастна тъкан от 35 души, които бяха или слаби, или със затлъстяване, и ги използва за създаване на култури от мастни клетки, които бяха почти напълно чисти. Това е важно, тъй като замърсяването с други видове клетки, които се обръщат с различна скорост, би объркало резултатите.

Тя установява, че всички проби, взети от хора, родени преди 1955 г., са имали нива от 14C, които са били значително по-високи от ниските атмосферни нива преди тестовете на бомбите. Хората, родени след Студената война, показват, че тестовете показват един и същ модел - техните мастни клетки често са били около 20 години или по-млади от тях. Тези клетки са ясно произведени по време на юношеството или в зряла възраст.

Живот и смърт на мастните клетки

Въоръжен с всички тези данни, Спалдинг успя да моделира живота и смъртта на мастните клетки. Тя откри, че възрастните със затлъстяване произвеждат около два пъти повече нови мастни клетки всяка година, отколкото постните. Въпреки това възрастните със затлъстяване така или иначе имат повече мастни клетки, отколкото постните и пропорция на добавените нови клетки е еднакво и в двете групи.В Тези подобни равнища на раждаемост се съчетават с подобни нива на смъртност, така че независимо от теглото, възрастните заменят около 8% от мастните си клетки всяка година. В ранния живот нещата стоят по различен начин. В сравнение със слабите си връстници, затлъстелите деца добавят нови мастни клетки с двойно по-голяма скорост, поради което в крайна сметка получават по-голямо количество мастни клетки.

Зашеметяващите резултати на Spalding помагат да се обясни защо толкова много хора с наднормено тегло и затлъстяване много трудно отслабват. След като са изградили голям запас от мастни клетки, който непрекъснато се попълва през целия възрастен живот, те вече са в неравностойно положение. Предишни проучвания показват, че изобилието от мастни клетки води до дефицит на лептин, хормон, който обикновено поддържа апетита под контрол и засилва метаболизма. С недостиг на лептин, хората ядат повече и многобройните им мастни клетки се подуват с допълнителни липиди

Има едно предупреждение - хората със затлъстяване, включени в проучването, са били затлъстели от най-ранна възраст. Така че не е ясно дали мастните клетки на хората, които постепенно наддават на тегло по време на зряла възраст, в крайна сметка ще достигнат някакъв максимален размер и ще предизвикат повишена скорост на производство на нови клетки. Това е възможно, но едва ли ще бъде много важно, защото изненадващо малко хора да стане затлъстели като възрастни. Докато 75% от затлъстелите деца израстват до затлъстели възрастни, само 10% от тези със здравословно тегло правят същото.

Наркотици, политики и стигми

Спалдинг също предполага, че нейните открития могат да бъдат използвани за разработване на иновативни методи за лечение на затлъстяването. Някои типове клетки са обект на прости вериги за обратна връзка, които ограничават техния брой. Мускулните клетки например отделят молекула, наречена миостатин, която в достатъчни количества блокира производството на нови мускулни клетки. Вероятно мастните клетки действат под наблюдението на подобен клетъчен термостат и участващите молекули, ако успеем да ги идентифицираме, биха направили примамливи цели за лекарства против затлъстяване.

Подобно развитие вероятно ще бъде след години и за сега нарастващите нива на затлъстяване по света представляват по-непосредствен проблем. В това проучване не бихме могли да имаме по-ясна индикация за значението на детството като прозорец за предотвратяване на затлъстяването и хроничните заболявания, засегнати от него - рак, сърдечни заболявания, диабет и др.

Посланието е особено рязко след неотдавнашния доклад на Foresight, който изчислява, че ако текущите тенденции не бъдат проверени, до 2050 г. една четвърт от всички деца във Великобритания на възраст под 16 години ще бъдат затлъстели. Знанието, че броят им на мастните клетки ще бъде настроен за цял живот, прави цената на бездействието още по-висока. За щастие изглежда, че правителството на Обединеното кралство предприема подходящи стъпки и наскоро обеща над една трета от милиарда лири за съгласувана стратегия за борба със затлъстяването при деца.

Проучването не влияе само върху начина, по който се справяме със затлъстяването във фармацевтично и политическо отношение, но и в социално отношение. Колкото повече научаваме за затлъстяването, толкова по-нелепо става да обвиняваме състоянието в липса на дисциплина или калпава сила на волята. От проучвания като тези и от нашето постоянно нарастващо разбиране за генетиката на затлъстяването става ясно, че мазнините имат силна биологична основа, която може да бъде много трудно да се преодолее.

И говорейки за генетиката на затлъстяването, днес е публикувана втора статия, която се занимава със затлъстяването. Ще го обсъдя във втора публикация. Отидете да прочетете, ако ви интересува - това е малко по-дискурсивно от това, което обикновено пиша и има малка игра в края.

Изображения: Всички графики по природа; корем от Томас