Hnedý tuk vystavený chladu spúšťa chudnutie

Hnedý tuk a inozín

Tuk známy ako hnedé tukové tkanivo (BAT) je v súčasnosti predmetom záujmu pri pomoci o chudnutie. Hnedý tuk spaľuje kalórie uvoľňovaním energie a jej premenou na teplo – proces nazývaný termogenéza. Dôkazy naznačujú, že aktivita BAT je spojená so zníženou hmotnosťou a zlepšením metabolického zdravia. 

Takmer 60 % dospelých a takmer jedna tretina detí v Európe trpí nadváhou alebo obezitou. Okrem zásahov do životného štýlu (úprava stravy, zvýšenie telesnej aktivity) zahŕňajú účinné terapie na zníženie nadváhy väčšinou chirurgický zákrok. Preto sú potrebné aj nové, menej invazívne stratégie chudnutia.

Tuk vytvára teplo alebo umiera

Chlad predstavuje jeden z najvýznamnejších prostriedkov aktivácie adaptačnej termogenézy tukového tkaniva. Už 6-týždňové otužovanie (17 °C, 2 hodiny denne) dokáže aktivovať termogenézu v tukovom tkanive. Pritom sa súčasne zvyšuje výdaj energie a znižuje sa telesná hmotnosť. Po 90 dňoch každodenného ochladzovania (20 min/ deň) vo vode s postupne klesajúcou teplotou (22 °C – 14 °C) ľudia nie len schudli, ale sa im aj upravili hladiny cholesterolu.

Na druhej strane, pri termoneutrálnych teplotách je možné udržiavať telesnú teplotu bez potreby vynakladania energie. To inaktivuje tukové bunky v BAT nazývané hnedé adipocyty a spúšťa ich smrť prostredníctvom procesu známeho ako apoptóza. Nové hnedé adipocyty preto účinne nahrádzajú umierajúcu populáciu. Analýza umierajúcich buniek odhalila viac ako 300 metabolických produktov. Najpočetnejšie zastúpené špecifické molekuly sú puríny. Inozín je pravdepodobne hlavný efektor. Vedci tiež preukázali, že podávanie inozínu obéznym myšiam zvýšilo aktivitu BAT a celkový energetický výdaj a dokonca vyvolalo stratu hmotnosti.

Hnedý tuk nabáda biely, aby ho nahradil

Hnedé tukové tkanivo majú malé cicavce a ľudský novorodenci. Jeho úlohou je chrániť organizmus pred chladom tvorbou tepla. Aj dospelí ľudia majú hnedé tukové tkanivo, a to najmä v oblasti krku a pozdĺž chrbtice. Schopnosť metabolicky aktivovať hnedé tukové bunky klesá s vekom a s obezitou.

Hladiny extracelulárneho inozínu sú v normálnej BAT udržiavané proteínom Ent1, ktorý transportuje inozín do hnedých tukových buniek. Ak však bunky odumrú apoptózou – ako sa to deje, keď sú premiestnené z chladných do teplých podmienok – inozín sa uvoľní. Viaže sa na proteíny receptora A2A a A2B na susedných bunkách, čím spúšťa tvorbu nových hnedých tukových buniek a aktivuje termogenézu, čím zvyšuje výdaj energie.

Proteín Ent1 je významným regulátorom vychytávania inozínu

Geneticky upravené laboratórne myši boli zbavené Ent1 v adipocytoch, a potom zvieratá vykazovali zvýšené hladiny extracelulárneho inozínu, väčšiu aktiváciu BAT a vyšší celkový energetický výdaj. V súlade s tým podávanie divokým myšiam lieku dipyridamol, ktorý inhibuje Ent1, zvýšil aktivitu BAT a energetický výdaj. Najdôležitejšie je, že genetická analýza u ľudí ukázala, že konkrétny variant ENT1 (Ile216Thr) je spojený s nižšou hmotnosťou a lepším metabolickým zdravím, ako sa pozoruje u ľudí, ktorí tento variant nemajú. Javí sa, že určité mutácie v géne ENT1 predisponujú ľudí k vyššiemu bazálneho výdaju energie. To, či ľudia s hlásenou mutáciou Ile216Thr odvodzujú svoje metabolické výhody zo zvýšenia bazálnej metabolickej rýchlosti (množstvo spálených kalórií pri vykonávaní životne dôležitých funkcií), je kľúčovou otázkou pre budúce štúdie.

Tuk aktivovaný inozínom sa musí ďalej skúmať 

Vzhľadom na závažnosť pandémie obezity je nevyhnutné objaviť nové stratégie na vyvolanie chudnutia. Inozín môže mať tiež imunomodulačné účinky v BAT, ktoré zohrávajú úlohu pri chudnutí. Ukázalo sa, že má imunosupresívne (imunitu potláčajúce) vlastnosti v niekoľkých ďalších typoch buniek. Aktivácia BAT tiež zvyšuje srdcovú frekvenciu a krvný tlak, dva faktory spojené s rizikom kardiovaskulárnych ochorení. Okrem toho, aktivácia A2A v srdci zvyšuje bazálnu srdcovú frekvenciu. Navyše inozín môže za tvorbu kyseliny močovej, ktorá sa podieľa na rozvoji dny a reumatoidnej artritídy – dobre zdokumentovaných sprievodných ochorení obezity. Zmiernenie týchto rizík bude nevyhnutné, ak sa má aktivácia BAT sprostredkovaná inozínom bezpečne používať na boj proti obezite.