Човекът и това, което прави и научава, всички заедно

Това е само една от многото публикации, които ще ни помогнат да проучим затлъстяването.

проклятието

Хуан Мануел Балестерос, консултантски член на Испанската агенция за безопасност на храните, заяви на конференция, че разходите за затлъстяване в Испания представляват 7% от общите разходи за здравеопазване, което представлява 2 500 милиона евро годишно. И че затлъстяването в детска и младежка възраст вече е на 14% (преди 7%).

Знаем, че затлъстяването е източник на болести, но не сме сигурни как да се борим с него. По някаква причина вярваме, че е достатъчно да контролираме диетата си, но много изследвания показват, че телесното тегло се контролира строго от тялото. Истината е, че не би могло да бъде иначе. Оцеляването на нашите предци хоминиди зависи от мастния резерв.

Ще се поставим отново на мястото си на произход: африканската савана. Има дни, в които се храните. Някои. И много, които не го правят. Така че, когато намерите възможността да тръгнете по пътя (много плодове, мърша, изоставена от хищници или спечелена от тях, ловуване на парче с малко късмет и т.н.), изпивате склонност. Не знаете кога ще имате отново храна. По този начин нашата физиология трябваше да се съвмести с обилни запои и продължителни периоди на лишения. Това не е импровизирано. Трябва да имаме фини механизми, които да ни регулират. И ние ги имаме. Нека да разгледаме две от тях: разединяване на протеини и лептин.

Разединяващите протеини присъстват в различни тъкани, където изпълняват голямо разнообразие от функции. Например в скелетните мускули има разновидност 3 (UCP3), която се намесва в процесите на генериране на реактивни оксидантни химични молекули (наричани също ROS или, по-често, свободни радикали, отговорни за стареенето). Не изглежда, че има смисъл да имаме протеин, който ни кара да остаряваме. В действителност не е така, че имаме протеин, който да остарява, а че в резултат на нормалното му функциониране може да настъпи стареене. Както и да е, тогава този протеин не е навредил много на хоминидите. Трудно беше да се достигне дълбока старост в такава враждебна среда. Следователно естественият подбор не го елиминира. И сега няма много надежда и ние да го изберем: когато имаме деца, вредното въздействие на този вид протеин все още не е забелязано.

Да видим какво прави.

Да вървим по части. Митохондриите произвеждат енергия от метаболитен път, наречен електронна транспортна верига. Целта на този път е да се натрупват срещу градиент (т.е. въпреки че концентрацията е висока) протони в перимитохондриалното пространство (това, което се намира между вътрешната мембрана и външната мембрана на митохондриите). След това тези протони ще влязат отново в митохондриите, тъй като вътре има по-малко от тях. И също така като се има предвид, че при напускане тези протони са създали дефицит на заряд вътре. По този начин има две сили, които ги привличат (хемосмотичната теория на Мичъл, както ще видите, когато стигнете до биологията).

Пътят, който следват при влизане, преминава през така наречената АТРаза, канал, който се възползва от енергията, отделяна при връщането им за производство на АТФ.

Благодарение на този "прост" механизъм ние живеем. От този механизъм получаваме по-голямата част от енергията, която ни кара да се движим, мислим, обичаме, мразим и т.н.

Но това е на теория. На практика не всички протони преминават през ATPase. За това са предназначени разединяващите протеини. Съществуват различни хипотези относно истинската му функция. Изглежда, че първоначално те биха могли да бъдат механизъм за безопасност, който предотвратява натрупването на твърде много протони в перимитохондриалното пространство. От друга страна, те имат очевидна вторична полезност: ако енергията не се спести, когато протонът премине във вътрешността чрез разединяващия протеин, той се освобождава под формата на топлина. По този начин тези протеини могат да затоплят клетката.

Всъщност има клас на разединяване на протеини, който играе съществена роля при затлъстяването. И следователно, при диабет и други свързани заболявания. Това е термогенинът, който се намира в кафявата мастна тъкан, специален вид мастна тъкан, чиято функция не е да натрупва мазнини, а да ги съхранява, за да ги изгаря и произвежда топлина, с която да повиши температурата на кръвта, а заедно с това и на цялото тяло.

Така че ще ви дам обобщение на статия, която прочетох отдавна, но все още я намирам за много полезна. Това е в септемврийския брой на 96-то списание «Investigación y Ciencia».

„При раждането бозайниците претърпяват грандиозен и множествен физиологичен шок, от които най-поразителният аспект вероятно преминава от термично контролирана среда (матка) в нестабилна и в много случаи студена. Често пъти това се компенсира от топлината на майката или носилка, подслон и т.н. В други случаи новороденото трябва да се самоизправи в рамките на няколко минути и няма никаква защита. Смъртта би била сигурна, ако не беше фактът, че бозайниците са снабдени с кафява мастна тъкан, чийто термогенен капацитет надвишава този на другите тъкани на тялото като цяло. Той е много различен от белия адипоз, просто запас и източник на износ на триглицериди, с малко метаболитни машини. Кафявото, от друга страна, има висока окислителна активност на мастните киселини. Последователните експерименти разкриват значението на толкова висока скорост на метаболизма: при животни, привикнали към студа, кафявите мастни натрупвания получават 35% от сърдечния дебит, представляват 40% от консумацията на кислород и произвеждат 60% от телесната топлина.

Количеството кафява тъкан остава постоянно през целия живот на индивида, което представлява 1-5% от телесното тегло. Много важно за новородените, ролята му при възрастни варира значително в зависимост от навиците и размера на вида. При съвсем малките, при хибернаторите и при тези, които изпитват ежедневни цикли на торпор, тяхната активност е значителна. В последните два вида допринася за бързото излизане от съня и повишава температурата при излизане от сън, като е неактивен по време на него.

Местоположението при хората е околобъбречно, аксиларно и в областта на шията. При възрастни при настоящите условия на живот не изглежда да има значителна термогенна роля. Важно е обаче за поддържане на енергийния баланс. Активността на кафявата мастна тъкан ни позволява да приспособим енергийните разходи към хранителната наличност. По този начин телесното тегло не претърпява големи вариации. През 70-те години на миналия век различни експерименти потвърждават хипотезата за приспособяване към разходите, като елиминират излишния прием под формата на топлина. Всъщност кафявите мастни натрупвания на животни, подложени на хиперкалорична диета, бяха по-активирани и техният размер и морфология в крайна сметка наподобяваха тези на животните, привикнали към студа. След връщането към нормална диета кафявата тъкан регресира. Идентифицирани са затлъстели мутантни мишки, при които кафявият адипоз поддържа половината нормална скорост на окисление. Доказано е също така, че по време на бременност и предвид нуждата от хранителни вещества, активността му се инхибира, дори когато е студено.

Молекулярният механизъм, лежащ в основата на такъв термогенен капацитет, е различен от познатия досега. Основният термогенен орган, освен кафявите мастни натрупвания, е набразденият мускул, който, консумирайки АТФ, затопля тялото благодарение на треперене и треперене. Въпреки това, интензивно разцепване на АТР не се открива в кафявата мастна тъкан и няма големи количества от митохондриалния протеин, който го създава, АТФ синтетаза. Преди около 20 години беше открит термогенин, разединяващ протеин, който функционираше като алтернативен протонен канал на АТФазата. Това означава, че митохондриите могат да се окисляват, без да създават АТФ, превръщайки цялото производство на енергия в топлина.

Такъв мощен механизъм трябва да бъде строго регулиран. Всъщност беше открито, че симпатиковата нервна система се намесва в това, като контрастира, че нивото на норепинефрин в кафявата тъкан се увеличава значително след излагане на студ. Рецепторите, към които се свързва, са бета-адренергични, които насърчават освобождаването на мастни киселини от отлаганията и тяхната липолиза. Също така е забелязано, че при бременни жени високите нива на стероиди инхибират тяхната активност.

По този начин е открит път за разследване, състоящ се от търсене на лекарства срещу затлъстяване, благодарение на действието върху кафявите мазнини. Лекът срещу затлъстяването се превърна във важна цел на науката в индустриализираните страни, когато беше проверено, че ограничаването на храната, без физически упражнения, няма резултат след първите две или три седмици и тъй като не винаги е възможно ниво на активност като интензивно, както би било желателно.

Лекарства като хормони на щитовидната жлеза, динитрофенол, симпатомиметични молекули и др. Са били използвани за борба със затлъстяването, но винаги със странични ефекти, които варират от много досадни до летални. Като цяло това бяха неспецифични лекарства, които съвпаднаха при повишаване на метаболитната активност като цяло, с последващи сърдечно-съдови дисфункции. Познаването на молекулярния механизъм, който кара кафявата мастна тъкан да работи, заедно с идентифицирането на различни адренергични рецептори в различни тъкани, поражда надеждата за намиране на конкретно лекарство, без неприемливи странични ефекти. Всъщност рецепторите за кафява мазнина са от тип бета3, различни от тези на сърдечния (бета1) и набраздения (бета2) мускул. При животинските модели (куче, мишка) вече са постигнати първите успехи. При хората експериментите вече са във фаза на клиничен контрол, като резултатите са силно обнадеждаващи.

За днес достатъчно. Запазваме лептина за още един ден.