Zinātne par brūnajiem taukiem: kas vēl ir jāzina?

Brown fat is said to be “good”. It is known that it plays an important role in thermogenesis and maintains body temperatūra when exposed to cold conditions. An increase in amount of BAT and/or its activation has been shown to be positively correlated with improvement of cardiometabolic health. Dzīvnieks studies have shown that the brown fat can be increased/activated by exposure to cold conditions, reduced exposure to light and/or upregulation of specific genes. Further research and extensive cilvēka trials are needed to establish the importance of increased activation of BAT in improving cardiometabolic veselība. 

Brown fat is also called brown adipose tissue or BAT in short. It is a special type of body fat that is turned on (activated) when we experience cold. The heat produced by brown fat helps maintain our body temperatūra in cold conditions. The function of BAT is to transfer energy from pārtika into heat; physiologically, both the heat produced and the resulting decrease in metabolic efficiency is of great significance for the body. Heat production from brown adipose tissue is activated whenever the organism is in need of extra heat, e.g., among new-borns soon after birth and during fever when body temperature increases. Brown fat cells possess multilocular lipid droplets and large numbers of mitochondria that contain a unique protein called uncoupling proteīns 1 (UCP1) ⁽¹⁾. Brūno taukaudu attīstība kopā ar to atdalošo proteīnu-1 (UCP1), iespējams, ir atbildīga par zīdītāju kā homeotermisku radījumu evolūcijas panākumiem, jo ​​tā termoģenēze uzlabo jaundzimušo izdzīvošanu un ļauj aktīvi dzīvot aukstos apstākļos. ⁽²⁾. 

LPTP klātbūtne ir pozitīvi saistīta ar kardiometabolisko veselību. Personām ar LPTP ir mazāka aptaukošanās un mazāka 2. tipa cukura diabēta (paaugstināta jutība pret insulīnu), dislipidēmijas, koronāro artēriju slimības, cerebrovaskulāro slimību, sastrēguma sirds mazspējas un hipertensijas izplatība. Šos atklājumus apstiprināja uzlabots glikozes līmenis asinīs (zemas vērtības) un paaugstinātas augsta blīvuma lipoproteīnu vērtības. Turklāt LPTP labvēlīgā ietekme bija izteiktāka cilvēkiem ar aptaukošanos, norādot, ka LPTP varētu būt arī nozīme aptaukošanās kaitīgās ietekmes mazināšanā. ⁽³⁾. LPTP klātbūtne un darbība var ietekmēt neseno Covid-19 izraisīto pandēmiju. Arvien vairāk kļūst skaidrs, ka cilvēki ar aptaukošanos ar vairāk balto taukaudu (WAT) var būt vairāk pakļauti smagai Covid-19 saslimšanai un saslimšanai ar to. ⁽⁴⁾ un var apgalvot, ka LPTP klātbūtne var labvēlīgi ietekmēt saslimšanu ar Covid-19 slimību. 

Jaunākie pētījumi liecina, ka, izmantojot tādas terapeitiskas iejaukšanās kā beta 3 adrenerģisko receptoru agonista mirabegrona lietošana, var uzlabot ar aptaukošanos saistītu vielmaiņas slimību, palielinot brūno taukaudu (BAT) termoģenēzi. Faktiski rezultāti hroniskas mirabegrona terapija uzrādīja paaugstinātu BAT vielmaiņas aktivitāti bez būtiskām ķermeņa svara vai sastāva izmaiņām. Turklāt tika konstatēts, ka labvēlīgo lipoproteīnu biomarķieru HDL un ApoA1 (apolipoproteīna A1) līmenis plazmā ir augstāks. Adiponektīns, no WAT iegūts hormons, kam ir pretdiabēta un pretiekaisuma spējas, arī uzrādīja 35% pieaugumu pēc pētījuma pabeigšanas. Tie bija saistīti ar lielāku jutību pret insulīnu un insulīna sekrēciju⁽⁵⁾. 

Kādas ir LPTP klātbūtnes vai labvēlīgās ietekmes sekas parastajam cilvēkam? Vai mēs varam aktivizēt LPTP, samazinot gaismas iedarbību vai pārregulējot LPTP ekspresētos gēnus vai pakļaujot aukstos apstākļos? Vismaz pētījumi par pelēm tos nedaudz izskaidro ^(6,7) un var pavērt ceļu turpmākai pētījumu uzsākšanai ar cilvēkiem.

Vai tas nozīmē, ka pakļaušana aukstākai temperatūrai aktivizē LPTP un/vai palielina LPTP apjomu? Randomizēts pētījums par aukstuma iedarbību uz cilvēkiem 1 stundu dienā 6 nedēļas izraisīja palielinātu LPTP apjomu ⁽⁸⁾. 

Ir nepieciešami turpmāki pētījumi un plaši izmēģinājumi ar cilvēkiem, lai atklātu LPTP labvēlīgo ietekmi uz cilvēkiem.  

*** 

Norādes:  

1. Liangyou R. 2017. Brūni un smilškrāsas taukaudi veselībā un slimībās. Compr Physiol. 2017. gada 12. septembris; 7(4): 1281–1306. DOI: https://doi.org/10.1002/cphy.c17001 

2. Cannon B. un Jan Nedergaard J., 2004. Brūnie taukaudi: funkcija un fizioloģiskā nozīme. Fizioloģiskais apskats. 2004. gada janvāris;84(1):277-359. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2003  

3. Becher, T., Palanisamy, S., Kramer, DJ et al. 2021 Brūnie taukaudi ir saistīti ar kardiometabolisko veselību. Publicēts: 04. Dabas medicīna (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-020-1126-7 

4. Dugail I, Amri EZ un Vitale N. Augsta aptaukošanās izplatība smaga Covid-19 gadījumā: iespējamās saiknes un perspektīvas attiecībā uz pacientu noslāņošanos, Biochimie, 179. sējums, 2020, 257.-265. lpp., ISSN 0300-9084. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.07.001. 

5. O'Mara A., Johnson J., Linderman J., 2020. Hroniska ārstēšana ar mirabegronu palielina cilvēka brūno tauku, ABL holesterīna un insulīna jutību. Publicēts 21. gada 2020. janvārī. Journal of Clinical Investigation, 130. sējums, 5. izdevums, 1. gada 2020. maijs, 2209.–2219. DOI: https://doi.org/10.1172/JCI131126  

6. Shultz D. Vai gaismas izslēgšana varētu palīdzēt sadedzināt taukus? Bioloģija. 2015, DOI: https://doi.org/10.1126/science.aac4580 

7. Houtkooper R., 2018. Fat up to BAT. Zinātne Translational Medicine 04 Jul 2018: Vol. 10, Issue 448, eaau1972. DOI: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aau1972  

8. Randomizēts pētījums par aukstuma iedarbību uz enerģijas patēriņu un supraclavicular brūno taukaudu tilpumu cilvēkiem. DOI: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2016.03.012 

***