През август 2020 г. международен изследователски екип съобщи, че е открил как да активира т. нар. кафява мазнина. Тя е един от ключовете към метаболизма, контролирането на затлъстяването и диабета и може би дълголетието. Резултатите от сътрудничеството между Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke в Квебек и Центъра за основни метаболитни изследвания на Novo Nordisk в Университета на Копенхаген бяха публикувани в списание Cell Metabolism.
Кафявата мазнина изгаря енергия и генерира топлина – процес, наречен термогенеза – след активиране от ниски температури или химически сигнали. Хората имат малки натрупвания на кафява мазнина и учените отдавна предполагат, че намирането на алтернативни начини за фармакологично активиране на тази мазнина или превръщането на бялата мазнина в кафява може да помогне за подобряване на метаболизма.
Не всички мазнини са еднакви. Мазнината, която повечето хора си представят, е известна като бяла мазнина, тъй като изглежда бяла или бяло-жълта на цвят. Но също така се раждате с кафява мазнина, която, не е изненадващо, че изглежда кафява.
Метаболизмът ни включва химичните реакции, които разграждат храната, която ядем, на захари, мазнини и аминокиселини. Използваме тези съединения за енергия, за да захранваме телата си. Те могат също така да се използват за изграждане на нови клетъчни структури и механизми. Метаболизмът може да бъде повлиян от много фактори, като диета, гени, околна среда и ежедневна активност.
Кафявата мазнина разгражда кръвната захар (глюкоза) и мастните молекули, за да създаде топлина и да поддържа телесната температура. Ниските температури активират кафявата мазнина, което води до различни метаболитни промени в тялото. Повечето от нашите мазнини обаче са бели мазнини, които съхраняват допълнителна енергия. Твърде много бяла мазнина се натрупва при затлъстяване.
Кафявата мазнина се съдържа във врата и раменете на новородените, тя е метаболитно ефективна, тъй като изгаря много калории, което служи за целта да поддържа топло, което е важно за новородените. Ние губим повечето от нашите кафяви мазнини с напредване на възрастта. До шестгодишна възраст вече имаме по-малко от 5% от кафявата мазнина, с която сме се родили; мазнините, които натрупваме с времето, са почти всички бели мазнини. Бялата мазнина е метаболитно неефективна, което означава, че е относително неактивна. Не използва много енергия, трудно се изгаря, натрупва се и причинява други здравословни проблеми.
Но какво общо има това с младостта? Е, изследователи от компания близо до Калифорнийския университет в Дейвис и отделно от университета в Копенхаген са взели бяла мазнина в епруветки, регресирали са я до по-плурипотентна мазнина, превключили са няколко епигенетични превключвателя и така са я превърнали в кафява мазнина. След това те инжектирали кафявата мазнина в овце. Както очаквали, овцете с повече кафява мазнина отслабнали и загубили метаболитния си синдром и диабета.
Една пречка пред използването на кафявата мазнина е, че всички добри ефекти, които предизвиква тя, трябва да бъдат програмирани в предишната бяла мазнина, но това все пак се оказа възможно. Група учени от Делауеър направи тази трансформация от бяла към кафява мазнина, като активира латентна кафява мазнина при няколко жени с вече одобрено лекарство. Това може да доведе до изследване за разработка на подобно, но по-ново лекарство; а също може да доведе до набор от трансплантации на стволови клетки и екзозоми, които могат да трансформират повече от вашата бяла мазнина в много по-метаболитно активна кафява мазнина. Повечето възрастни хора нямат значителни количества кафява мазнина. Така че трябва да се направи повече от това просто да активираме кафявата мазнина, която имаме – ние имаме нужда от повече кафява мазнина.
Но какво ще стане, ако бялата мазнина на човек може да бъде превърната в кафява мазнина чрез това, което се нарича индуцирана тъканна регенерация – използвайки препрограмиране за трансформиране на един тип клетки в плурипотентни клетки? Тогава какво ще стане, ако специфични гени могат да бъдат включени, за да накарат тези клетки да функционират като кафяви мастни клетки? И какво ще стане, ако тези новосъздадени кафяви мастни клетки могат да бъдат инжектирани обратно в човека?
Този процес изисква две различни и важни открития. Както отбелязахме по-рано, индуцираните плурипотентни стволови клетки от възрастни клетки имат големи заложби. Д-р Шиня Яманака от Япония е върнал клетките на възрастните в първоначалното им ембрионално състояние (в който момент те могат да се превърнат в много различни клетки като кафява мазнина, бяла мазнина, сърце, мозък, бъбрек и т.н.). Д-р Яманака направи тази реверсия, като включи четири гена (сега наричани фактори на Яманака), което той постигна чрез активиране на четири ембрионални превключвателя.
И така, след като превърна възрастните бели мастни клетки в плурипотентни клетки, изследователската група направи още няколко епигенетични превключвания, за да получи кафяви мастни клетки. След това те ги отглеждат в култура и ги правят неимуногенни чрез активиране на друг ген, който променя експресията на протеини на повърхността на клетките. Това направи възможно инжектирането на кафявата мазнина обратно в овцете, без те да я отхвърлят.
Графикът за тази променяща правилата способност за превръщане на бялата мазнина в кафява се предвижда да бъде след по-малко от пет години след началото на проучванията върху хора. Кафявата мазнина вероятно ще ви направи много по-вталени и ще намали риска от диабет, сърдечни заболявания, рак, остеоартрит и деменция.
Защо това е важно? От 1974 г. насам една от основните причини за скъсяването на продължителността на живота и както за самата болест, така и за увеличаването на хроничните заболявания като остеоартрит, диабет тип 2 и много видове рак е нарастващото ниво на бяла мазнина. Много от симптомите на стареенето, дори умората и липсата на енергия, са резултат от биологичното разрушаване и възпалението, което идва от излишната бяла мазнина. Натрупването на бяла мазнина доведе до продължителност на живота сред хората, която е по-кратка, отколкото би била иначе.
И докато медицинските лечения смекчиха голяма част от заболяването и промените в продължителността на живота, причинени от бялата мазнина, хората продължават да натрупват излишна бяла мазнина. Голяма част от това увеличение идва от консумацията на храни, които съдържат наситени мазнини и храни, които предизвикват повишаване на нивата на кръвната захар твърде бързо.
Ако учените намерят начин да заменят бялата мазнина с кафява мазнина, това вероятно ще доведе до значително намаляване на рисковете от всички възпалителни заболявания като остеоартрит, диабет, сърдечни заболявания, инсулт и мозъчна дисфункция и ще осигури повишени нива на енергия. Тоест така човек става оперативно по-млад.
Превод: Радослав Тодоров
Източници: nationalgeographic.com, nih.gov
