Brunatna tkanka tłuszczowa (BAT, ang. brown adipose tissue) to nic innego jak pewien specyficzny rodzaj komórek w naszym ciele, które chociaż występuje w małych ilościach są niezwykle istotne dla naszego metabolizmu oraz termoregulacji naszego ciała.


 

Początkowo uważano, że brunatna tkanka tłuszczowa występuje jedynie u noworodków i małych dzieci. Stąd też, temperatura ich ciała jest nieznacznie wyższa niż u dojrzałego człowieka. Z wiekiem i wzrostem masy organizmu teoretycznie miała ona zanikać. Jednakże kolejne badania potwierdziły przypuszczenia niektórych badaczy, że duży odsetek dorosłych ludzi posiada w swoim ciele znaczne ilości tych specyficznych komórek tłuszczowych.

Po co właściwie jest nam tkanka tłuszczowa?

W toku ewolucji, żeby móc przeżyć w różnych środowiskach powstały organizmy, które potrafią utrzymywać stałą temperaturę ciała. Właśnie dlatego stałocieplne zwierzęta i ludzie, aby zapewnić sobie dominację nad światem chronią narządy wewnętrzne i ciało przed utratą ciepła przy pomocy „izolacji” w postaci tkanki tłuszczowej.

Jest to również świetny materiał zapasowej energii, dzięki któremu człowiek przy odpowiednim nawodnieniu może przeżyć nawet 60 dni bez pożywienia. Tkanka tłuszczowa otrzewna zapewnia ochronę i stabilność narządom wewnętrznym. Dzięki zapasowi energii, wątroba stałocieplnych zwierząt jest dużo mniejsza w porównaniu np. z wątrobą gadów, które muszą magazynować więcej glikogenu.

Tkanka tłuszczowa to nie tylko tłuszcz, to też cała sieć naczyń krwionośnych i limfatycznych, liczne komórki adipocytów i podścieliska oraz struktury nerwowe. Ta, która odpowiedzialna za gromadzenie tłuszczu zwana jest białą tkanką tłuszczową (WAT).

Brunatna tkanka tłuszczowa

U dorosłych ludzi umiejscowiona jest w okolicach nad obojczykami, w pobliżu szyi i środkowej części klatki piersiowej wokół serca. Pojedyncze komórki mogą również występować pomiędzy komórkami białej tkanki tłuszczowej. Aktywacja i stymulacja BAT może okazać się kluczem do zapobiegania chorobom metabolicznym tj. otyłości i insulinooporności.

BAT w ciele noworodków znajduje się między łopatkami, wzdłuż kręgosłupa, okolicach szyi, a nawet w okolicach nerek. Później z wiekiem i zmianami środowiskowymi zaczyna ona zanikać. Prawdopodobnie spowodowane jest to tym, że procesy metaboliczne i wzmożony ruch, same w sobie generują energię w postaci ciepła. Nawet to, że nosimy ubrania i przebywamy w pomieszczeniach o stałej, wysokiej temperaturze sprzyja zanikaniu brązowej tkanki tłuszczowej.

Jak wspominałem we wstępie, głównym zadaniem tych komórek jest wytwarzanie ciepła, a nie gromadzenie energii w postaci triacylogliceroli jak ma to miejsce w białych komórkach tłuszczowych. Tkanka jest bardziej ukrwiona, co umożliwia szybkie rozprowadzenie ciepła i dostarczenie niezbędnych substratów do przeprowadzenia rozkładu długołańcuchowych kwasów tłuszczowych.

Tkanka ta zużywa znaczne ilości tlenu i posiada bogatszy skład enzymatyczny niż WAT. Brunatna tkanka tłuszczowa zawiera również więcej od niej glikogenu, nienasyconych kwasów tłuszczowych, fosfo- i galaktolipidów, cholesterolu oraz witamin. Ma zdolność do gromadzenia i syntetyzowania niektórych hormonów steroidowych. Podlega szybkiej regulacji przez gonadotropiny, kortyzol i katecholaminy.

brunatna tkanka tłuszczowa

Mechanizm działania BAT

BAT kontrolowany jest przez autonomiczny układ nerwowy poprzez aktywację receptorów β-adrenergicznych – β2 i β3. W adipocytach BAT wytwarzane jest białko (UCP-1, uncoupling protein 1), które „rozprzęga” proces akumulacji energii wytwarzanej w toku rozkładu takich substratów, jak glukoza i kwasy tłuszczowe w postaci ATP, od procesu wytwarzania ciepła. Czyli więcej energii oddawanych jest w postaci ciepła niż magazynowanych w mitochondriach.

Większość badań przeprowadzonych była na pacjentach pośmiertnie, co pozwoliło na pobieranie tkanek z wielu miejsc. Do mniej więcej 10 roku życia ilość brunatnej tkanki tłuszczowej utrzymuje się na wysokim poziomie (stwierdzono jej obecność w wielu miejscach w ciele). Chociaż później ich ilość jest znacznie zredukowana, to najwięcej jej jest wciąż w okolicach naczyń krwionośnych szyi i międzyżebrowych oraz wokół nerek i nadnerczy.

Kolejnym wnioskiem, jakie wyciągnęli badacze jest wpływ środowiska na potrzeby związane z utrzymaniem w dobrej formie BAT. U osoby pracujących fizycznie w Finlandii (dokładnie w tej północnej części) stwierdzono brunatne komórki dodatkowo w tkance tłuszczowej podnasierdziowej (zewnętrzna warstwa tkanek serca). Dodatkowo pracownicy z okresu zimowego mieli wyższy jej poziom niż ci pracujący w cieplejszych miesiącach. U osób pracujących w biurze BAT nie stwierdzono.

Wpływ na ilość brunatnej tkanki tłuszczowej prócz wieku i środowiska, ma również płeć. U mężczyzn jest jej mniej w porównaniu do kobiet. Kolejną ważną korelacją jest masa ciała. Osoby szczupłe mogą się cieszyć, ponieważ w ich ciele jest znacznie więcej BAT. Im wyższe BMI tym mniej brązowych komórek. Chorzy na cukrzycę niestety również mają jej niższy poziom w porównaniu do zdrowych pacjentów.

Stwierdzono, że podczas głodówki (niskiej podaży energii z pożywienia) następuje zanik brunatnej tkanki tłuszczowej, zjawisko to obserwowane jest również u karmiących kobiet. Na szczęście dla osób na restrykcyjnej diecie jest to odwracalne, wystarczy zacząć spożywać większe ilości kalorii.

Czy można stymulować brunatną tkankę tłuszczową?

Na przestrzeni lat wysunęła się hipoteza, nie do końca poparta przekonującymi badaniami na myszach. W teorii stałe obniżenie temperatury otoczenia ma wpłynąć na przekształcanie się komórek WAT w adipocytach BAT. Chociaż jest to możliwe te na nowo powstałe BAT nie mają czynnika myf5 (muscle developmental gene), który występuje u tych pierwotnych. Inną kwestią jest to, że nie powstają nowe komórki a jedynie są przekształcane.

Na koniec wyniki jednych z nowszych badań nad brunatną tkanką tłuszczową: „Krótkotrwała ekspozycja na zimno zwiększyła wychwyt glukozy w BAT oraz w mięśniach szkieletowych. Te adaptacje metaboliczne spowodowane zimnem mogą poprawić przemianę glukozy albo zapobiegać rozwojowi otyłości i związaną z nią opornością na insulinę i hiperglikemię.” (Tłumaczenie własne) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26718499

Teoretycznie regularny 10-30 s zimny prysznic jest wstanie zmobilizować autonomiczny układ nerwowy do aktywacji receptorów β-adrenergicznych i wytwarzania przez BAT białka UCP-1. Codzienny taki zabieg może przyspieszyć metabolizm poprzez zwiększenie termogenezy ciała i przyczynić się do spadku masy ciała oraz obniżeniu się poziomu cukru we krwi. Ale to tylko teoria.

Dziękuje za przeczytanie

Pozdrawiam Rafał

Ps.

Berberyna zawarta w gorzkniku kanadyjskim reklamowana jest jako świetny aktywator brunatnej tkanki tłuszczowej.

 

Piśmiennictwo:
Górski J., Wójcik B.: Brunatna tkanka tłuszczowa u dorosłego człowieka: występowanie i funkcj. Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii 2011, tom 7, nr 1, 34–40.
Tatoń J., Czech A., Bernas M.: Otyłość. Zespół metaboliczny. Rozdział 6. Histofizjologiczna charakterystyka tkanki tłuszczowej: rozrost i przerost tkanki tłuszczowej w otyłości. Wydawnictwo Lekarskie PZWL , 2006, 97-100
Siemiańska L.: Tkanka tłuszczowa. Patofizjologia, rozmieszczenie, różnice płciowe oraz znaczenie w procesach zapalnych i nowotworowych. Endokrynol Pol 2007; 58 (4): 330–342