Затлъстяването остава основно биомедицинско предизвикателство със свързаните с него заболявания, особено инсулинова резистентност и диабет тип 2, налагайки значителна и нарастваща тежест върху здравните системи. В САЩ една трета от възрастните са класифицирани като затлъстели (ИТМ ≥30), докато във Великобритания, която има един от най-високите нива на заболеваемост в Европа, 25% са със затлъстяване. Концептуално лечението на затлъстяването е просто: енергийните разходи трябва да надвишават енергийния прием. В края на 70-те години беше предложено, главно въз основа на проучвания върху плъхове и мишки, че намаляването на разходите за адаптивно производство на топлина (термогенеза), свързано със специализирана мастна тъкан - кафява мастна тъкан (НДНТ), е от основно значение за развитието на затлъстяването . Съответно, за определен период стимулирането на производството на топлина в НДНТ се разглежда като потенциален терапевтичен път за обръщане на затлъстяването и се търси агенти, които да стимулират дейността на тъканта.

диабет

През четирите века след неговото идентифициране на НДНТ се приписват различни роли, но в началото на 60-те години тъканта е твърдо идентифицирана като термогенен орган, генериращ топлина чрез неотклоняващи механизми. Топлината се получава чрез разсейване на протонния градиент през вътрешната мембрана на митохондриите, което води до разединяване на окислителното фосфорилиране (1). Този процес, който е критично зависим от митохондриалния разединяващ протеин 1 (UCP-1), се стимулира от норадреналин от симпатиковата инервация, действаща чрез β3-адренорецептори (1). Концепцията, че НДНТ е не само терморегулиращ орган, но и замесен в регулирането на енергийния баланс с намалена термогенеза (индуцирана от студ и диета), водеща до затлъстяване, се появява чрез проучвания върху затлъстели мишки и от експерименти с прехранване върху плъхове, получили диета в кафенето 2). Има обаче малък напредък в прилагането на тази концепция за проучвания на затлъстяването при хора и интересът към НДНТ отслабва. Това беше въпреки доказателствата през 80-те години за наличие на UCP-1 и способност за активиране на тъканта при възрастни (3).

Ренесансът на интерес към НДНТ бе катализиран в края на 2000-те години след предполагаемото идентифициране на множество места на тъканта при възрастни хора от изследвания, използващи флуородеоксиглюкозна позитронна емисионна томография (FDG-PET) (4). Използването на FDG-PET и откриването на UCP-1 в същите области доведе до окончателна идентификация на НДНТ при много възрастни (5,6). По-нататъшни проучвания с FDG-PET показват, че активността на НДНТ е обратно свързана с ИТМ, тъй като активността е била по-ниска при затлъстели лица, отколкото при слаби индивиди и е намаляла при по-възрастни индивиди (7-9). Инсулинът стимулира усвояването на глюкоза в НДНТ при хората, а острото излагане на студ активира тъканта, както при гризачите (6,10–12). Доказано е, че продължителното интермитентно излагане на студ, равносилно на аклимация на студ, води до набиране на НДНТ при млади, слаби субекти (13–15) (фиг. 1). За разлика от това, само ограничено увеличение на метаболитната активност на НДНТ е очевидно при пациенти с диабет тип 2, като тези индивиди са с наднормено тегло и по-възрастни от тези в други проучвания (16). Следователно не е ясно дали НДНТ е индуцируем при затлъстели субекти, особено тези в по-напреднала възраст, с произтичащо засилване на термогенезата без трептене. Това, разбира се, е от основно значение за твърдението, че НДНТ е рационална цел за лечение на затлъстяването.

Схема на ключовите ефекти на студената аклиматизация върху набирането на BAT тъкан. Стимулира се клетъчната пролиферация и има множество промени в кафявия адипоцит, особено увеличаване на броя на митохондриите и концентрацията на UCP-1 в митохондриите. Липолизата, липогенезата и усвояването на глюкозата се стимулират като част от обширни промени в използването на субстрата и клетъчния метаболизъм. SNS, симпатикова нервна система; β3, β3-адренорецептор.

Интересното е, че набирането на НДНТ по време на студената климатизация не е свързано с някакво повишаване на общия енергиен разход или с неотклоняваща се термогенеза. Това може да е следствие от умереното увеличение на НДНТ, наблюдавано, може би отразяващо ограничения стимул за аклиматизация, който може да бъде наложен върху хората, или да показва, че тъканта е само незначителен принос за разходите при възрастни. Средният ИТМ на изследваните субекти е 32,9 kg/m 2, като най-високият е 36,8 kg/m 2; дали НДНТ може да бъде назначен при пациенти със силно затлъстяване е отворен въпрос, особено в лицето на тъканната хипоксия. Повишеното усвояване на глюкоза при НДНТ при затлъстели лица след продължително излагане на студ трябва да повлияе на хомеостазата на глюкозата (плазмената глюкоза се намалява на студено) и да предотврати индуцирането на свързаната със затлъстяването инсулинова резистентност. В действителност, проучвания върху мишки показват, че кафявата мазнина е основен орган в изхвърлянето на глюкоза и важен по отношение на чувствителността към инсулин; той също е замесен в клирънс на триглицериди (18,19).

Ключова роля за НДНТ в метаболитната регулация, особено по време на или след излагане на студ, предполага, че липсата на тъкан или намаляване на нейната активност може да има роля в метаболитния синдром, както и при затлъстяването (18, 19). НДНТ със сигурност се е появила отново като терапевтична цел при затлъстяване и стратегията за използване на селективни β3-адренорецепторни агонисти е постигнала известен успех наскоро (20). Разгледани са и алтернативни подходи, включително потенциране на индуцирането на адипоцити от брит/бежово, трансплантация на НДНТ и терапия със стволови клетки. Дали по-технически иновативните стратегии изобщо са осъществими, остава неясно. Съществува също така несигурност дали разширяването и активирането на НДНТ или покафеняването на депата с бяла мазнина биха могли да осигурят трайно и достатъчно въздействие върху енергийния баланс и да го направят, без да пораждат сърдечно-съдови проблеми.

Информация за статия

Двойственост на интереса. Не са докладвани потенциални конфликти на интереси, свързани с тази статия.