В отличие от обладателей формы «яблоко» с висцеральным жиром, накапливающемся в абдоминальной области, то есть вокруг внутренних органов, таких как печень, люди с грушевидной формой тела (более равномерное распределение жира) считаются менее подверженными риску кардиометаболических проблем (сердечные заболевания и диабет) и ослаблению когнитивной функции (работа мозга).
Теперь мы показали, что бежевые жировые клетки (адипоциты) «незаменимы» для нейропротекторного и противовоспалительного воздействия подкожного жира, заявила автор недавнего исследования доктор Алексис М. Странахэн, нейробиолог из Медицинского колледжа Джорджии Университета Огасты.
Обнаружено, что на фоне высокожирной диеты подкожный жир, лишенный бежевых адипоцитов, начал действовать более как опасный висцеральный (внутренний) жир, говорит доктор Странахэн, которая в прошлом году сообщила в The Journal of Clinical Investigation, что висцеральный жир посылает резидентным иммунным клеткам головного мозга сигнал на инициацию воспалительных процессов, что в итоге ослабляет умственные способности человека.
Висцеральный жир вокруг органов - это в основном белые жировые клетки, накапливающие энергию в виде триглицеридов, которые являются еще одним типом жира, циркулируют в крови и служат мощным фактором риска сердечных заболеваний и инсульта.
У молодых людей подкожный жир представляет собой смесь белых и бежевых жировых клеток. Бежевые клетки работают скорее как коричневые жировые клетки, заполненные "электростанциями", называемыми митохондриями, эффективно используя жир и сахар для выработки тепла в процессе термогенеза.
Считается, что физические упражнения и воздействие холода "превращают" белые жировые клетки в бежевые.
В некоторых исследованиях ученые использовали мышей с отключенным геном, предотвращающим появление или потемнение адипоцитов в подкожно-жировой клетчатке (то самое превращение их в бежевые), с целью стимуляции образования подкожных жировых отложений, больше похожих на висцеральный жир.
В условиях высокожирной диеты диабет у таких мышей развивается быстрее, чем у их сородичей с нормальным количеством бежевого жира.
Также было обнаружено, что трансплантация подкожного жира мышам с ожирением улучшает их метаболический профиль всего лишь за несколько недель, но ученые хотели узнать о потенциальном воздействии такой операции на когнитивные способности.
В то время как как нормальные мыши и мыши с отключенным геном набрали примерно одинаковое количество веса за четыре недели, мыши без функционального бежевого жира при тестировании показывали усиление когнитивной дисфункции, а их мозг и тело демонстрировали сильный и быстрый воспалительный отклик на высокожирный рацион.
Ученые зафиксировали активацию микроглиальных клеток, тех самых резидентных иммунных клеток в головном мозге, которые могут усилить воспаление и способствовать развитию деменции и других проблем с мозгом.
Еще до развития диабета мыши, возраст которых был сопоставим с человеческими 20 с лишним лет, уже демонстрировали многочисленные воспалительные маркеры. Интересно, что нормальные мыши контрольной группы также показывали воспалительные маркеры, но при этом демонстрировали и противовоспалительные маркеры, чтобы минимизировало воспаление.
Обычно при высокожирной диете мышам требуется около трех месяцев, чтобы показать такие же "достижения", как те, которые при "отключении" бежевых жировых клеток наблюдались уже через месяц.
Для дальнейшего изучения влияния бежевого жира ученые пересаживали подкожный жир от молодых, здоровых мышей с нормальным весом в висцеральные области во всех отношениях нормальных, но уже имеющих ожирение грызунов, у которых к этому моменту после 10-12 недель высокожирного питания появились признаки развивающейся деменции.
Трансплантация подкожного жира привела к улучшению памяти, восстановлению нормальной синаптической пластичности (способности нейронов связываться между собой) в гиппокампе, важнейшем многофункциональном центре мозга, отвечающего в том числе и за многие аспекты памяти.
Все эти положительные изменения связаны с бежевыми адипоцитами в донорской подкожной жировой клетчатке, считают Странахэн с коллегами.
Трансплантация подкожной бежевой жировой ткани от мышей с отключенным геном не улучшила когнитивную функцию мышей-реципиентов с ожирением ни по каким показателям, включая такие строгие, как электрическая активность между нейронами.
"Если мы сможем выяснить, что такого особенного есть в бежевом жире, что ограничивает воспаление и улучшает пластичность мозга, то сможем имитировать эффект с помощью препаратов или стимуляции холодом. Вероятно, будет иметь смысл брать ваши подкожные жировые клетки в молодости, замораживать их и потом возвращать вам в определенном возрасте", - говорит Странахэн.
Весь жир, как правило, насыщен иммунными клетками, которые могут как способствовать воспалению, так и гасить его. Ученые обнаружили, что бежевый жир постоянно взаимодействует с этими иммунными клетками, индуцируя противовоспалительный цитокин IL-4 в подкожно-жировой клетчатке. IL-4 необходим при низкой температуре для стимуляции превращения белых жировых клеток в бежевые.
Так же жир индуцировал IL-4 в микроглии (подтип глиальных клеток центральной нервной системы) и Т-клетках, ключевых факторах иммунного отклика, в мозговой оболочке, своего рода многослойной "шапочке", помогающей защитить мозг.
Полученные результаты показывают, что IL-4 напрямую участвует в коммуникации между бежевыми адипоцитами и нейронами в гиппокампе, пишут ученые.
Когда Странахэн и ее команда продолжили исследование, обнаружилось, что именно собственные Т-клетки реципиентов в мозговой оболочке, начали проявлять защитные функции в ответ на пересадку бежевых жировых клеток, а не иммунные клетки самого трансплантированного жира.
Уже имеются доказательства того, что при хроническом ожирении собственные иммунные клетки могут достигать мозга и в данном случае ученые также не обнаружили, что это были иммунные донорские клетки.
«Это интересно, потому что мы увидели, как периферические иммунные клетки взаимодействуют с мозгом, способствуя улучшению его работы», - говорит Странахэн, отмечая, что иммунные клетки способны на многие негативные действия в мозге, например, они могут способствовать развитию инсульта и болезни Альцгеймера.
Полученные результаты подчеркивают важность естественного распределения жира, которое может быть биомаркером для людей, в наибольшей степени подверженных риску ухудшения когнитивной функции.
Еще одним фактором может быть стадия ожирения, потому что ученые заметили: чем дольше сохраняется высокожирная диета и чем больше увеличивается подкожный жир, тем заметнее ослабевают его защитные свойства, и тем больше усиливается негативное воздействие висцерального жира.
Даже у здоровых молодых людей без признаков ожирения висцеральный жир вызывает более высокий уровень базового воспаления, отмечает Странахэн.
Она подчеркивает, что не желает, чтобы полученные результаты вызывали чрезмерное беспокойство у людей с избыточным весом или усиливали предубеждение против них. Ее работа направлена на более точное выявление факторов риска и различных точек и методов вмешательства, которые соответствуют потребностям людей.
Странахэн и ее коллеги еще в 2015 году сообщили в журнале Brain, Behavior and Immunity, что высокожирная диета заставляет микроглию снижать активность и разрушать связи между нейронами.
У взрослых людей бурый жир в основном располагается между лопатками и в верхней части груди.
Мы можем увеличить количество коричневых и бежевых жировых клеток, подвергаясь воздействию низких температур в течение нескольких часов в день или посредством интенсивных упражнений.
Эти же воздействия могут вызвать превращение белых жировых клеток в бежевые.
