FoodPro Preloader

Supercharging Brown Fat til Battle Obesity


For de fleste er "fett", spesielt den typen som buler under huden, et ord med fire bokstaver. Det gjør lårene jiggle; Det lingers til tross for våre torturøse forsøk på å eliminere det. For mye av det øker risikoen for hjertesykdom og type 2 diabetes (den vanligste formen for tilstanden). I fler

For de fleste er "fett", spesielt den typen som buler under huden, et ord med fire bokstaver. Det gjør lårene jiggle; Det lingers til tross for våre torturøse forsøk på å eliminere det. For mye av det øker risikoen for hjertesykdom og type 2 diabetes (den vanligste formen for tilstanden). I flere tiår har forskere søkt etter måter å redusere våre kollektive fatbutikker fordi de syntes å gjøre mer skade enn godt.

Men biologi er sjelden så enkelt. I slutten av 2000-tallet oppdaget flere forskergrupper uavhengig av noe som knuste konsensus om de absolutte farene ved kroppsfett. Forskere hadde lenge kjent at mennesker produserer minst to typer fettvev-hvitt og brunt. Hver hvit fettcell lagrer energi i form av en enkelt stor, oljeaktig dråpe, men er ellers relativt inert. I kontrast inneholder brune fettceller mange mindre dråper, så vel som kastanjekolorerte molekylære maskiner kjent som mitokondrier. Disse organellene brenner opp dråpene igjen for å generere varme. Babyer, som ennå ikke har utviklet evnen til å rive for å opprettholde kroppstemperaturen, stole på termogene forekomster av brunt fett i nakken og rundt skuldrene for å holde seg varm. Likevel antok forskerne at alt brunt fett forsvinner i barndommen. De nye funnene viste seg ellers. Voksne har også brun fett.

Plutselig begynte folk å kaste seg rundt som hellig gral for å beskrive løftet om brunt fett for å bekjempe fedme. Ideen var tiltalende enkelt: hvis forskere kunne finne ut hvordan man kan anspore kroppen til å produsere ekstra brunt fett eller på en eller annen måte rev opp eksisterende brune fett, ville et større antall kalorier bli omdannet til varme, noe som reduserte forekomster av hvitt fett i prosessen.

Brune fett viste seg vanskelig å studere, men delvis fordi det var så vanskelig å finne hos voksne. I tillegg tvilte noen eksperter om at nok brunt fett kunne forbli i den voksne kroppen for å gjøre mye av en forskjell for de overvektige. Endelig er den enkleste måten å få brune fett oppvarmet og gått ut, å utsette folk for lave temperaturer, noe som reduserer bruttofettens appell som et vekttap. Jo flere forskere lærte om brunt fett, desto mer komplikasjoner og spørsmål oppstod.

Nå er imidlertid forståelsen av brun fett et hjørne. Forskere har lært nye måter å identifisere beliggenheten under huden. Det siste beviset tyder på at det faktisk kan redusere overskytende lagre av fett selv i de overvektige. Forskere har også identifisert forbindelser som kan aktivere brunt fett uten behov for ubehagelig nedkjølingstemperaturer. Som bizar som det høres ut, kan fett bli en viktig alliert i kampen mot fedme.

Store fettkompleksiteter
I 2009 bekreftet tre ulike grupper uavhengig publiserte artikler i New England Journal of Medicine deres oppdagelse av aktive brune fettceller hos friske voksne. Undersøkere brukte de neste fem årene å finne ut hvordan man studerer brunt fett lettere og i større detalj.

Den mest populære metoden for kartlegging hvor brune fett ligger under huden har vært å skanne kroppen ved hjelp av kombinert positron-utslippstomografi og datatomografi (PET-CT). Denne teknikken gir svært detaljerte bilder av kroppens interiør, men krever en kostbar og invasiv prosedyre, sier Paul Lee, en forsker ved Garvan Institute of Medical Research i Sydney. For å utføre slike skanninger, injiserer legene først pasienter med løsninger av radioaktive men godartede sukkermolekyler. Når de mitokondrier inne i brune fettcellene begynner å virke, forbruker de det radioaktive sukker, som avgir gammastråler som PET-delen av skanningen kan oppdage. CT-skanneren skisserer de forskjellige forskjellige typer vev, og kombinasjonen av de to teknologiene identifiserer brune fettceller som tilfeldigvis er aktive mens de ser på alle de sovende innskuddene.

Lee sier at flere nye metoder er i horisonten som kan gjøre undersøkelse av brune fett hos folk lettere og langt mer nøyaktige. Forskere har for eksempel utarbeidet måter å måle brunt fett med magnetisk resonans imaging (MRI), en teknologi som bruker gigantiske magneter til å harmløse justere vannmolekyler i kroppen på en slik måte at detaljerte bilder av sitt forskjellige vev blir opprettet, og det er mye mindre invasiv enn PET-CT-skanning fordi ingen injeksjoner er nødvendige. Et annet relativt billig og ikke-invasivt alternativ er termisk avbildning, som identifiserer hotspots av brunt fett under huden ved å overvåke temperaturen på den overliggende huden.

Som verktøy for å studere brunt fett har blitt bedre, har eksperimenter utfordret tidligere pessimisme om sin evne til å hjelpe folk å miste vekt. I en studie i 2012 forblir seks menn inaktive i tre timer mens de hadde på seg en kald drakt som sirkulerte vann med en temperatur på 64, 4 grader Fahrenheit over deres hudkule nok til å senke kroppstemperaturen uten å forårsake for mye rysting. På den måten kunne forskerne være sikker på at de fleste av de ekstra kaloriene som ble brent i løpet av de tre timene, ble brukt av brune fettceller i stedet for dirrende muskler.

De frivillige brente en ekstra 250 kalorier i forhold til hva de ville ha brukt opp i tre timers inaktivitet ved mer typiske innetemperaturer. Selv om det kanskje ikke høres ut som mye, ville en ekstra 250 kalorier om dagen i to uker forbruke nok energi til å la en dieter miste et pund av fett. "Selv svært beskjedne økninger i metabolismen over en lang periode kan føre til betydelig vektreduksjon, " sier Barbara Cannon, fysiolog ved Wenner-Gren-instituttet for eksperimentell biologi i Stockholm, som ikke var involvert i studien.

Nylige eksperimenter har også vist at fordelene ved brune fett går langt utover brennende kalorier. En studie fra 2011 ved hjelp av mus viste at brunt fett kan brenne seg selv med triglyserider tatt fra blodet - akkurat den typen fettmolekyler som er kjent for å øke sjansene for å utvikle metabolsk syndrom, en klynge av forhold som øker risikoen for hjertesykdom, hjerneslag og diabetes . Brune fettceller tegner også sukkermolekyler fra blodet, noe som kan bidra til å redusere risikoen for type 2 diabetes; kronisk høye nivåer av blodsukker forårsaker ødeleggelse på kroppens evne til å administrere disse nivåene i utgangspunktet, som igjen setter scenen for diabetes.

Beige Power
Gitt disse funnene, prøver et økende antall forskere og bioteknologiske selskaper å utvikle måter å formere antall brune fettceller i kroppen eller på en eller annen måte øke aktiviteten. I tillegg undersøker de muligheten for å transformere hvite fettceller til vev som oppfører seg som brunt fett - hva de kaller "beige" eller "brite" (brunt i hvitt) fett.

Å finne ut om kjølige temperaturer utløser produksjonen av beigefett, i tillegg til revving opp brune fett, virket som et godt utgangspunkt. I fjor spurte japanske forskere 12 unge menn med lavere enn gjennomsnittlig mengde aktivt brunt fett å sitte i et 63 grader F-rom i to timer om dagen i seks uker. I begynnelsen brente deltakerne i gjennomsnitt 108 ekstra kalorier i kulde sammenlignet med mer vanlige innetemperaturer. Etter seks uker brøt kroppene deres ytterligere 289 kalorier i kulde, og PET-CT-skanning indikerte at deres beige fettaktivitet faktisk hadde økt. En gruppe like eldre og sunne menn som ikke ble gjentatt utsatt for kulde viste ingen forandring i stoffskiftet. Forskerne tror at i løpet av de seks ukene har lave temperaturer økt aktiviteten til et gen som heter UCP1, som synes å lede omdannelsen av hvitt fett til beigefett .

Har du ikke lyst på lave temperaturer? Forskere har identifisert flere molekyler som kan stimulere slik "bruning" av hvitt fett uten behov for kulde. To studier i 2012 viste at et hormon som heter irisin, som frigjøres fra muskelceller etter trening, koakserer hvitt fett for å oppføre seg som brune fett. I en av disse studiene injiserte forskere mus med et gen som tredoblet nivåene av hormonet i blodet av mus som var overvektige og hadde farlig høye mengder sukker i blodet. Musene mistet vekten og gjenvunnet kontrollen av glukosenivået på bare 10 dager.

Trening har også vist seg å øke UCP1 aktivitet i brunt fett, noe som gjør det mer aktivt. Andre naturlig avledede browning-stimulatorer som for tiden undersøkes, inkluderer hjerneavledet neurotrofisk faktor-et molekyl som vanligvis fremmer vekst av nevroner og SIRT1, et protein som har en hensikt som er mystisk, men som kan hjelpe kroppen til å håndtere stress.

Mens konvertering av eksisterende hvitt fett til beigefett er en lovende tilnærming, tror enkelte forskere, inkludert kanon, at det kan være mer nyttig å øke mengden brunt fett selv. I 2013 rapporterte hun og hennes kollegaer at brunt fett kan brenne minst fem ganger mer lagret energi enn beigefett. Ideelt sett sier Cannon at forskere vil lære å holde butikker med brunt fett så stort og aktivt gjennom voksen alder som de er i barnehage: "Målet bør være å opprettholde brunt fett for alltid i stedet for å gjenopprette det."

Mange forskere er sikre på at de til slutt vil slå på bestemte brune fettbaserte behandlinger, selv om de fleste innrømmer at slike tiltak mest sannsynlig er minst 10 år unna. Imidlertid kan selvmotiverte individer begynne å bruke noen av innsiktene om brunt fett i sitt eget liv. "Det er ingen tvil om at et usunt kosthold og stillesittende livsstil er de to lederne av fedmeepidemien, sier Lee, men" mangel på eksponering for temperaturvariasjon kan være en subtil bidragsyter. "

Med andre ord, sentralvarme har sine ulemper, delvis fordi det kan dempe bruttofettens aktivitet. Ingen er helt klar til å foreslå å skru ned termostaten om vinteren som en måte å miste vekt på, men selv om det utvilsomt sparer penger på oppvarmingsregningen. Enten det også kan bidra til å holde deg trimme og avværge kroniske sykdommer, er det fortsatt å se.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert med tittelen "Can Brown Fat Defeat Obesity?" in311, 2, 30-32 (august 2014)

OM AUTOREN (S)

Melinda Wenner Moyer er en vitenskaps- og helseforfatter og en adjungerende assistent professor ved New York City Graduate School of Journalism. Hun skriver en foreldringsrådkolonne for Slate og bidrar til Nature, Newsweek og O, The Oprah Magazine .

Siste nytt

Anbefalt


Smart Termostater overvinne brukereEtanol Ordningen for å rense luft i milliarder av kjøkken går opp i røykDatamusens opprinnelseBetal for hva som fungererArbeid det: Mer aktivitet = Senere aldringFordeler med kutting av drivhusgasser er ikke tydelig i flere tiårNanoparticles hjem på hjernekreftResuscitating Atomic Airplane: Flying på en fløy og en isotop