Barna zsír az embereknél: A hő növelése az elhízáson

Az elhízás és a túlsúly fenyegető pandémiája, amelyet a magas kalóriatartalmú élelmiszerekhez való hozzáférés és az egyre inkább mozgásszegény életmód vezet, súlyos veszélyt jelent a globális közegészségügyre. A túlzott diszfunkcionális zsírszövet patológiás felhalmozódása, amely az elhízást jellemzi, számos más betegség, köztük a 2-es típusú cukorbetegség, a szív- és érrendszeri betegségek, a magas vérnyomás, agyvérzés, az ízületi gyulladás és a rák különféle típusainak fő kockázati tényezője (1). Alapvető, de gyakran félreértett fogalom az, hogy a súlygyarapodást alapvető energia-egyensúlyhiány okozza, amikor az ételből származó energiafelvétel krónikusan meghaladja a fizikai aktivitás és az anyagcsere-folyamatok által elköltött energiát (1. ábra). Az emberek hatékony biológiai mechanizmusokat fejlesztettek ki energiakészleteik megszerzésére és megvédésére. A súlycsökkenés terápiájának tehát magában kell foglalnia az élelmiszer-bevitel csökkenését és/vagy az energiafelhasználás növekedését.

A BAT hozzájárul az energiafelhasználáshoz. A súlygyarapodást és az elhízást a pozitív energiamérleg krónikus periódusai okozzák. Az energiafogyasztás az élelmiszer-fogyasztásból származik, míg a kiadások fő hozzájárulása a testmozgás és az alapvető anyagcsere-folyamatok. Az itt áttekintett tanulmányok arra utalnak, hogy a BAT tevékenység befolyásolhatja a napi energiafelhasználást. A BAT az energiát hőként eloszlatja, és így ellensúlyozhatja a súlygyarapodást. E szövet mennyiségének vagy funkciójának egyéni változása befolyásolhatja a testtömeget. Ezenkívül e szövet terápiás expanziója/aktiválása az elhízás hatékony terápiájának bizonyulhat. WAT, fehér zsírszövet.

A Diabetes ebben a számában Saito és munkatársai tanulmánya. (6) a New England Journal of Medicine (7–9) közelmúltbeli három közleményével együtt egyértelműen bizonyítja, hogy az egészséges felnőtt emberekben jelentős metabolikusan aktív BAT-raktár található. A pozitron emissziós tomográfiát számítógépes tomográfiával kombinálva általában a magas metabolikusan aktív rákos sejtek kimutatására használják, nagy mennyiségű 18 fluor-jelzett 2-dezoxi-glükóz (FDG) felvétele alapján. Az ilyen képalkotó vizsgálatok során a szimmetrikusan lokalizált zsírszövetraktárakat gyakran azonosították az FDG felvételének forró pontjaiként (rev. (10). Bár ezek a szövetek a BAT összes tulajdonságával rendelkeztek, Saito és mtsai. a New England Journal of Medicine tanulmányaiban. Pontosabban, a pozitronemissziós tomográfia-pozitív régióknak megfelelő szövetbiopsziák rendelkeznek a BAT morfológiai és molekuláris jellemzőivel, beleértve az UCP1 BAT-specifikus fehérje expresszióját. Talán a legfontosabb, és ahogy az várható volt jóhiszemű BAT esetén a felnőtt embereknél azonosított szövet figyelemre méltóan stimulálja a glükóz felvételét hideg hatására. Valójában Saito és munkatársai azt mutatják, hogy a BAT lerakódások gyakran vagy teljesen nem észlelhetők a melegen tartott embereknél.

Függetlenül attól, hogy a felnőtt emberekben jelenlévő BAT befolyásolja-e a teljes napi energiafelhasználást, e szövet mennyiségének és/vagy funkciójának növelése biztonságos és hatékony terápia lehet az elhízás korlátozására. Az elmúlt néhány évben a barna zsírsejtek fejlődésének, differenciálódásának és működésének transzkripciós kontrolljával kapcsolatos információk robbanása történt. A 16-at tartalmazó Zn-finger transzkripciós szabályozó PR-domén (PRDM16) a közelmúltban a barna zsírsejtek sorsának domináns mozgatórugója lett (15,16). A csontmorfogenetikus 7 fehérjéről (BMP7) szintén nemrég kimutatták, hogy specifikusan irányítja a barna adipocita differenciálódást, beleértve a Prdm16 és az Ucp1 gén expressziójának indukcióját (17). Azok a szintetikus vegyi anyagok vagy endogén tényezők (például maga a BMP7), amelyek aktiválják a PRDM16 működését, vagy utánozzák annak hatását a barna adipocita fejlődésében, életképesek lehetnek elhízás elleni gyógyszerek. Alternatív megoldásként lehetséges lehet szintetikus barna adipociták ex vivo megtervezése az autológ transzplantációhoz. Természetesen először fontos lesz megállapítani, hogy ezek a fejlődési utak konzerválódnak-e az emberi BAT-ban.

Bár az elhízás leküzdésére irányuló BAT-tevékenység ösztönzésének gondolata ésszerű megközelítés, elképzelhető az is, hogy ez olyan szabályozást kiváltó mechanizmusokat indítana el, mint például az étvágy fokozódása az energia homeosztázisának fenntartása és az üzemanyag-tartalékok megőrzése érdekében. További lehetséges aggály, hogy a kibővített BAT-rekesz aktiválása olyan szintre, amely súlycsökkenést okoz, elfogadhatatlan hőtermelést, sőt társadalmilag elfogadhatatlan izzadtságot eredményezhet. Az elhízás terén már megtanulták, hogy a célalapú mellékhatások korlátozhatják a hatékony terápiák hasznosságát; Például az anális szivárgás, amelyet a gasztrointesztinális traktusból származó lipidfelszívódás gátlói okoznak, megakadályozta ezen szerek széles körű alkalmazását, annak ellenére, hogy azok súlycsökkentőek. Mindazonáltal az új humán adatok felkeltették az érdeklődést és izgalmat a BAT funkciója és fiziológiai relevanciája iránt. Remélhetőleg ezek a megállapítások átfordíthatók 1) a testtömeg szabályozásában működő mechanizmusok jobb megértésébe és 2) újszerű terápiás beavatkozások az elhízás terheinek csökkentésére társadalmunkban.

Köszönetnyilvánítás

P.S. a Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NIH) DK-081605 számú támogatása támogatja. M.A.L. az NIH DK-49780 és DK-49210 támogatásai támogatják.

A cikk szempontjából lényeges összeférhetetlenségről nem számoltak be.

Lábjegyzetek

Lásd a kísérő eredeti cikket. 1526