/Красота и здоровье. Отношения/Здоровье

Будем знакомы, жировая ткань!

Зачем нам вообще нужна жировая ткань?
Из чего состоит жировая ткань?
Что же идет не так при ожирении?
А что говорит медицина о способах справиться с ожирением?

Жировую ткань в современном мире принято не любить и бороться с ней разными способами, вплоть до хирургических. Действительно, ожирение населения часто сравнивают с эпидемией, ведь известно, что индекс массы тела (ИМТ, масса в килограммах, поделенная на квадрат роста в метрах) выше 30 кг/м2 повышает вероятность сахарного диабета второго типа, гипертонии, атеросклероза, заболеваний суставов, отягощает протекание инфекций, сокращает жизнь.

Однако, оказывается, жировая ткань - наш друг! Без нее организму придется несладко. Все дело в ее качестве и, конечно, количестве.

Зачем нам вообще нужна жировая ткань?

Самая известная её функция в организме – хранение запасов «на черный день». Так же, как и люди с ожирением, люди с дефицитом веса в группе риска при инфекционных заболеваниях.

Но это еще далеко не всё. Жировая ткань служит каркасом для внутренних органов, распределяя их внутри тела. Она нужна для пассивной терморегуляции. Кроме этого, внутри неё есть клетки, которые активно производят тепло для обогрева организма.
Жировая ткань синтезирует адипокины – вещества, регулирующие аппетит, уровень глюкозы в крови, скорость тромбообразования и поведение некоторых иммунных клеток.
И, пожалуй, самое важное, что делает для нас наша жировая ткань – защита от липотоксичности. Дело в том, что большая концентрация жирных кислот в крови (а не в жировых клетках) опасна для организма.
Во-первых, липидные молекулы есть в клеточных стенках бактерий. Поэтому в ответ на повышение в организме количества жирных кислот иммунные клетки решают, что развивается бактериальная инфекция, и запускают процесс воспаления.
Во-вторых, клетки «ловят» жирные кислоты в составе липопротеинов из крови для своих нужд. Нужны липиды в первую очередь мышцам, но если концентрация липопротеинов или жирных кислот выше нормы (не отрегулирована жировой тканью и печенью), то и мышцы набирают себе больше жира, чем им нужно. Это, в том числе, нарушает работу сердца.

Из чего состоит жировая ткань?

Очевидно, что из жировых клеток, адипоцитов. Но все сложнее, чем кажется: эти клетки могут быть разными. Сейчас учеными принято выделять белые, бурые, бежевые и розовые адипоциты, которые в разных сочетаниях могут находиться в разных участках тела.
Белый жир - действительно белый. Потому что внутри каждой клетки расположена одна большая жировая капля (Рис. 1).
Будем знакомы, жировая ткань!

Бурый жир - действительно бурый, потому что больших жировых капель внутри его клеток нет, зато есть много митохондрий (специальных органелл, работающих как ТЭЦ), делающих клетку более темной под микроскопом из-за высокого содержания в них железа. Эти клетки нас греют, правда, у взрослого человека их относительно немного, и находятся они в строго отведенных для них местах - вдоль позвоночника и около шеи.

Бежевые адипоциты разбросаны между белыми. Они похожи и на белые, и на бурые (Рис. 1), и тоже могут участвовать в обогреве тела.

Розовые адипоциты – специальная разновидность клеток, развивающаяся из белых адипоцитов в молочных железах в конце беременности, они участвуют в лактации, а после ее завершения снова превращаются в белые.
Большая часть (около 80%) жировой ткани у здорового человека находится под кожей. У женщин немного больше, у мужчин немного меньше. Остальной жир расположен внутри брюшины (висцеральный жир) и, в меньшей степени, в костном мозге.

" Основная часть жировой ткани у человека – белая жировая ткань.

Более 90% ее объема составляют собственно белые адипоциты. Но если смотреть не на объем, а на количество клеток, то адипоцитов окажется около 15%. Половину же всех клеток белого жира в норме составляют предшественники адипоцитов, преадипоциты. Организм держит их про запас на замену действующим жировым клеткам.
Известно, что число адипоцитов у человека в норме строго регулируется. Если человек набирает вес, размер жировых клеток растет. Они могут увеличиваться в 10 раз за счет размера жировой капли внутри, а потом снова уменьшаться, если поступление пищи ограничено.

" Средний срок жизни жировой клетки – 10 лет.

Потом она уничтожается главными «чистильщиками» организма - макрофагами, а на ее место заступает «свежая» клетка, получившаяся из преадипоцита.

Со смертью адипоцитов связана самая большая проблема жировой ткани. Маленькие клетки уничтожаются в организме с помощью процесса, называемого апоптозом: они сами аккуратно упаковывают своё содержимое перед смертью, а потом разбиваются на более мелкие, окруженный клеточной мембраной шарики – «апоптотические тельца», их-то и собирают макрофаги. Обычно на расчистку места после апоптоза клетки уходит около суток.

Что же идет не так при ожирении?

При ожирении адипоциты становятся большими. Жирные кислоты поступают и поступают, почти не выходя обратно. Они начинают окисляться внутри клетки, провоцируя ее быстрое старение. Разросшиеся клетки всё дальше отодвигаются сами и отодвигают своих соседок от кровеносных сосудов, у них начинается кислородное голодание. Клетки посылают сигналы SOS, прося провести к ним кровеносные сосуды и вообще сделать что-то с переполняющими их жирными кислотами.

На помощь пытаются прийти все те же макрофаги. Они растворяют межклеточный матрикс (волокна, скрепляющие между собой клетки) для того, чтобы можно было провести к ним кровеносные сосуды, а также начинают сами уничтожать слишком пострадавшие клетки. У человека с ожирением ускоряется жизненный цикл жировых клеток, в год у него умирает в 2 раза (по другим данным - в 30 раз) больше адипоцитов, чем в норме.

" Но апоптоз (самоуничтожение) большой жировой клетки невозможен, так как это уже, по сути, одна большая жировая капля.

Макрофагам приходится собираться группами до 15 штук, сливаться в одну многоядерную клетку (под микроскопом она видна как «короноподобная» структура), окружать со всех сторон адипоцит и запускать его некроз (Рис. 2).
Будем знакомы, жировая ткань!
1. Большие белые адипоциты, часть из которых окружена темными «короноподобными» структурами из макрофагов. 2. Макрофаги, собравшиеся на стыке белых адипоцитов для формирования «короноподобной» структуры, при большем увеличении.

На расчистку места после смерти большого адипоцита уходит больше недели. Некроз, в отличие от апоптоза - воспалительная реакция, и круг начинает замыкаться. На сигналы воспаления из крови в жировую ткань ползут всё больше макрофагов, у людей с морбидным ожирением (ИМТ > 40 кг/м2) они могут составлять до 50% от всех клеток висцеральной жировой ткани. При этом интересно, что в подкожном жире такого накопления иммунных клеток почти не происходит, хотя адипоциты там тоже разрастаются.

" Именно поэтому в последние годы медики большее значение придают не ИМТ, а объему талии, который как раз характеризует количество жира за брюшиной.

Макрофаги уничтожают всё больше адипоцитов, выпавшее во внеклеточное пространство «неупакованное» содержимое жировых капель поддерживает развивающееся воспаление. Было даже предложено считать ожирение воспалением висцеральной жировой ткани.

В итоге организм живет с постоянным очагом воспаления, а плохо работающие от перегрузки адипоциты пытаются немного облегчить свою участь и снижают чувствительность к инсулину. За этим следует весь известный набор осложнений ожирения.

А что говорит медицина о способах справиться с ожирением?

Волшебных таблеток и уколов от ожирения по-прежнему нет.

Кроме ограничения в пище жиров и особенно «быстрых» углеводов, нужны физические упражнения. Они перепрограммируют клетки на «отдачу» жирных кислот вместо запасания.

Надо беречься от вирусных инфекций - показано, что многие вирусы для своего удобства перенастраивают жировой обмен хозяина так, что провоцируют ожирение.

Ещё один способ борьбы с лишним весом, как ни странно - закаливание. Организм, вынужденный постоянно настраиваться на меняющуюся температуру окружающей среды, вовсе не наращивает белый жир, а стимулирует образование бежевых адипоцитов, а они перерабатывают жир в тепло.

Нужно «подружиться» с бактериями из своего кишечника. В экспериментах с мышами, выращенными в безмикробной среде, животным пересаживали бактерии из кишечников нормальных и ожиревших на высокожировой диете соплеменников. Мыши, получившие набор бактерий от жирных сородичей, набирали вес гораздо быстрее. Известно, что у людей с ожирением в кишечнике изменено соотношение разных видов бактерий. Короткие «ударные» голодания только растревожат это сообщество, для достижения баланса нужно последовательно и терпеливо вырастить правильный набор бактерий, придерживаясь правил здорового питания.

При изучении генетики людей с ожирением ученые нашли большое количество генов, мутации в которых предрасполагают к набору веса. И значительная их часть – гены, кодирующие белки нервной системы, в том числе определяющие циркадные ритмы и склонность к тревожным расстройствам.

" Действительно, отмечалось, что люди со сбитым циклом сна и бодрствования, а также в состоянии хронического стресса склонны к набору веса.

Удивительным кажется то, что в развитии ожирения оказались замешаны многие гены иммунной системы. Известно, что наша иммунная система наиболее быстро менялась в ходе расселения людей по планете. Возможно, что несовершенная регуляция нашего веса и аппетита – плата за возможность жить не только в Африке.

Таким образом, ничего нового в контроле над собственным весом пока не появилось. Люди с наследственными формами ожирения и гормональными нарушениями лечатся у специалистов, а тем, кто набрал лишнего, потеряв контроль над аппетитом, советуют диету, физические упражнения, закаливание и достаточное количество сна.

В конце концов, если мы набрали вес, то это значит, что наша жировая ткань хорошо поработала и спасла нас от отравления жирами. Почему бы ее не отблагодарить, облегчив ей без того непростую жизнь?

С.В. Михайлова,
к.б.н., научный сотрудник лаборатории Молекулярной генетики человека ИЦиГ СО РАН
1.11.21

Использованные материалы:

Похудение, физиология Другие статьи автора