Многочисленные советы диетологов и нутриологов по поддержанию тела в форме зачастую основаны лишь на здравом смысле; научные факты и клинические испытания играют здесь лишь косвенную роль. Не менее популярные диеты от разного рода «звезд» – продукт личного опыта, опять же к науке имеющего мало отношения.
Ученые из шведского Каролинского института, ежегодно выбирающего лауреатов Нобелевской премии в области физиологии и медицины, провели оригинальное исследование изменений жировой ткани в течение жизни. И хотя сделанные ими выводы уже давно были основными рабочими гипотезами при обсуждении адипоцитов (жировых клеток), доказательной базы явно не хватало.
Петер Арнер и его коллеги доказали, что
число жировых клеток в течение взрослой жизни практически не меняется, а определяется такое постоянство непрекращающимися смертью и рождением адипоцитов.
Адипоциты – крупные, диаметром до 0,25 мм клетки сферической формы, которые в жировых дольках плотно прилегают друг к другу, нередко приобретая форму многогранников. Ядро адипоцита смещено к краю клетки вместе с тонким ободком окружающей его цитоплазмы. Оно содержит умеренно конденсированный хроматин, что свидетельствует о средней синтетической активности.
Липогенез – отложение жиров в жировой ткани. Липиды, которые накапливаются в адипоцитах человека, представлены на 90–99% триглицеридами, т. е. являются эфирами жирных кислот и глицерина. При температуре тела они находятся в жидком состоянии.
Источниками обновления липидов в ткани служат:
1. Хиломикроны – частицы, образующиеся в эпителиальных клетках кишечника при всасывании продуктов гидролиза жиров. Хиломикроны транспортируются в лимфу и плазму крови.
2. Липопротеины очень низкой плотности, которые синтезируются клетками печени (гепатоцитами) и транспортируются кровью. Подобно хиломикронам, они состоят из центральной липидной части, окруженной оболочкой из молекул фосфолипидов, холестерина, в которую погружены молекулы белка.
3.Триглицериды, синтезируемые из углеводов самими адипоцитами, которые гидролизуются до свободных жирных кислот перед выделением в кровь.
Липолиз – мобилизация жиров в жировой ткани. Осуществляется посредством нейрального и гуморального механизмов, в результате деятельности которых происходит выделение жирных кислот и глицерина в кровь. Расщепление жиров обеспечивается гормонально-зависимой липазой, которая активируется аденилатциклазой путем образования цАМФ.
К липолитическим гормонам наряду с норадреналином, обладающим наиболее выраженным эффектом, относятся гипофизарные гормоны: адренокортикотропный, тиреотропный, меланоцитостимулирующий, липотропный, лютеинизирующий и гормон роста.
Примечательно, что все эти данные получены именно на людях, а не на экспериментальных животных. Проблема в том, что для «отслеживания» судьбы клетки, частоты её деления или срока жизни необходимо пользоваться либо разнообразными прижизненными красителями, либо радиоактивными метками. И хотя оба метода в современной модификации не проявили особой токсичности в экспериментах на разнообразных животных, в том числе приматах, ученые пока воздерживаются от подобных исследований на людях.
Однако в данном случае волевое решение — применять ли радиоактивные метки — вместо биологов приняли военные и физики-ядерщики. На протяжении девяти лет, с 1955-го по 1963 годы проводились многочисленные испытания ядерных бомб, что сказалось не только на локальном загрязнении, но и на повышении содержания изотопа углерода 14C в атмосфере всей Земли.
После международного договора 1963 года о запрете ядерных испытаний в воздухе уровень изотопа существенно упал, но не из-за разрушения (его период полураспада – 5730 лет), а по причине медленного вывода из атмосферы – путём включения сначала в растительные ткани, при фотосинтезе, а затем и в ткани съевших эти растения животных.
Точно так же 14C включается и в человеческую ДНК при делении клеток.
Жировая ткань, накапливающаяся в области живота, обладает способностью синтезировать нейропептид Y (NPY), существенно улучшающий аппетит. Раньше считалось, что это могут делать только клетки головного мозга.
Поскольку NPY – сильнейший стимулятор аппетита, и именно с ним связывали большинство случаев патологического ожирения, то ученые надеются, что их находка поможет в борьбе с этой болезнью, достигающей в некоторых странах масштаба эпидемии. Соответствующая работа опубликована в недавнем выпуске FASEB Journal.
У крыс, на которых это и было показано, NPY обладает и еще одним, очень «неприятным» свойством – он увеличивает количество адипоцитов, клеток жировой ткани. Поскольку адипоциты не обладают способностью к самостоятельному делению, то их количество может увеличиваться благодаря размножению клеток-предшественников, что NPY и стимулирует.
Получается не просто патологическое кольцо, а настоящий снежный ком – жировые клетки синтезируют NPY, он стимулирует аппетит и образование новых адипоцитов, которые быстро растут за счет избытка пищи и в свою очередь синтезируют NPY.
Поскольку препаратов, прицельно действующих на NPY, в практике пока нет, то приходится прибегать к другим способам разорвать порочный круг.
В результате Арнер пришел к выводу, что число адипоцитов в жировой ткани практически постоянно, и это обеспечивается не долгой «масляной» жизнью, а постоянным обновлением, с отмиранием старых и образованием новых. Причем если у худых людей ежегодно обновляются около 10% клеток, то у тучных скорость обновления существенно больше.
Вопреки расхожему мнению, быстрый набор веса (15–25% за несколько месяцев) не приводит к увеличению числа клеток, возрастает лишь объем накапливаемых жировых капель. Такой же эффект наблюдается и при резком похудании: ни 5, ни 10, ни 18% потерянной массы тела за несколько месяцев не сказались значимо на числе клеток.
Вряд ли работу ученых спонсировали косметические хирурги, но исходя из их исследования,
липосакция, похоже, чуть ли не единственный выход в том случае, если жизненная ситуация стала очень тяжелой.
Точно установить, в каком именно возрасте устанавливается «жировая постоянная», ученым не удалось, отчасти из-за экспоненциального изменения концентрации изотопа углерода, отчасти из-за погрешности, возникающей при расчетах. Однако Арнер настаивает, что такое становление происходит до 20 лет.
Это соотносится с наблюдениями эндокринологов, подтверждающих, что большинство тучных людей страдают этой проблемой с детства. А с учетом эпидемии ожирения, коснувшейся не только взрослых, но и детей, – прогнозы ученых отнюдь не оптимистичны.
Действует обнаруженный принцип и в подкожном, и в висцеральном жире, который находится в сальниках и оболочках внутренних органов. Именно последний играет важную роль в развитии многочисленных нарушений обмена веществ.
Природа «тканевого фактора», контролирующего число клеток, пока не установлена, хотя аналогии такого поведения в организме есть.
Сразу две работы, принятые к публикации в Nature Genetics, показали важность нового локуса – определенного участка хромосомы — в развитии ожирения.
Марк Маккарти и его коллеги, проанализировав геном 90000 людей, нашли связь ожирения и определенного варианта локуса. Это не первая подобная работа — ранее уже находились ведущие к тучности варианты генов, массово распространенные среди населения.
Яспал Кунер с соавторами выполнили похожую работу на нескольких тысячах индоазиатов и европейцев, присовокупив в индоазиатской группе к тучности устойчивость к инсулину, приводящую к развитию диабета. Кроме того, по сравнению с европейцами такая последовательность ДНК у индоазиатов встречалась чаще.
Располагается новый локус рядом с геном рецептора к меланокортину-4, но детальные функции его самого пока не установлены. Ведущий к повышенному количеству жира вариант последовательности ДНК присутствует у почти половины населения Великобритании, отмечают исследователи.
Что ж, от работы Арнера не пострадали взгляды на здоровый образ жизни и необходимость физической активности при желании подтянуть фигуру. Однако у тех, кому не удалось удержать сброшенный вес, появился, пусть и необоснованный, но солидно выглядящий повод винить в своей неудаче фундаментальное научное открытие. Пусть даже постоянно лишь количество жировых клеток, а не собственно жира.
