иммунная система может участвовать в контроле над терморегуляцией организма

Новая диета... из иммунитета

Недавно американские ученые обнаружили, что иммунная система может участвовать в контроле над терморегуляцией организма. При переохлаждении макрофаги — клетки, пожирающие инфекционных агентов, — могут давать сигнал перебросить запасы жира из белой жировой ткани в бурую. А в ее клетках он быстро окисляется с образованием большого количества тепла.

Фото:

Если говорить о млекопитающих, то в их организмах жиры обычно сконцентрированы в особых клетках соединительной ткани — адипоцитах. Их строение весьма специфическое — почти всю клетку заполняет гигантская жировая капля, окруженная ободком цитоплазмы с оттесненным на периферию клеточным ядром. Обычно скопление адипоцитов называют жировой тканью и, в зависимости от цвета капли жира в них, подразделяют на белую и бурую.

Первая наиболее распространена в организмах взрослых особей — она встречается под кожей, под мышечной тканью и внутри брюшной полости (вокруг внутренних органов). Накопленный и находящийся в белой ткани жир представлен в основном триглицеридами и сложными эфирами холестерина и представляет собой полужидкую, желеобразную субстанцию. Он является неким стратегическим запасом организма, который может использоваться при переохлаждении или долгом голодании.

Читайте также: Раскрыта тайна белка-убийцы

Клетки же бурой ткани больших скоплений у взрослых не образуют (хотя у детенышей доминируют именно они). Эти адипоциты равномерно рассеяны по всему организму, и наиболее много их вокруг почек, а также в районе лопаток. Собственно говоря, жир в них имеет такой же белый цвет, как и у адипоцитов белой ткани, однако сами клетки кажутся буроватыми из-за большого количество митохондрий — органелл, снабжающих клетки энергией.

В этих клетках и происходит расщепление жира, если он вдруг зачем-то понадобился. Причем происходит это так — сначала в бурые клетки начинается перекачка жиров из белых, далее начинается реакция их окисления, а после особый белок термогенин разобщает окислительное фосфорилирование и дыхательную цепь в митохондриях. В результате чего ток протонов через белки мембраны митохондрий, образовавшийся в результате окисления жира, обеспечивает не синтез молекул АТФ, которые являются переносчиками энергии, а выделение тепла.

Итак, когда становится совсем холодно, именно деятельность бурых адипоцитов и не дает нам окончательно превратиться в сосульку. Долгое время ученые считали, что этим процессом управляет нервная система. Когда рецепторы почувствуют холод, мозг запускает массовый синтез гормона норадреналина, который, достигая белых адипоцитов, "приказывает" им начать расщепление триглицеридов. Получившиеся в результате этого жирные кислоты "уходят" в бурые клетки, где происходит их дальнейшее окисление. А поскольку бурая жировая ткань густо пронизана кровеносными сосудами, то получается, что выделяющееся тепло нагревает кровь, а она уже распределяет его по всему телу (то есть схема очень похожа на ту, что используют люди — ТЭЦ нагревает воду, она подается в батарее жилых домов и отапливает квартиры) .

Однако недавно ученые из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (США) обнаружили, что этот процесс может также контролировать и другое "ведомство" организма, а именно — иммунная система. А если быть совсем точным — макрофаги (которых также называют моноцитами). Эти большие похожие на амеб клетки известны тем, что они пожирают возбудителей инфекционных заболеваний (причем не только бактерий, но и простейших, и даже многоклеточных паразитов), а также убирают мусор, оставшийся после борьбы с инфекцией — то есть утилизируют клетки погибших лейкоцитов. До недавнего времени никто и предположить не мог, что эти забавные увальни могут как-то принимать участие в терморегуляции.

Однако эксперименты американских биологов с лабораторными мышами, которых держали при достаточно низких температурах, показали, что при переохлаждении в макрофагах начинается активный синтез катехоламинов. Они проникают в клетки белой жировой ткани и запускают тот же самый процесс, что вышеупомянутый норадреналин (который, строго говоря, тоже является катехоламином, только макрофаги его производить не умеют, они синтезируют похожие на него вещества).

Как удалось выяснить, макрофаги дают команду "начать отопительный сезон" намного раньше, чем мозг приказывает запустить синтез норадреналина. Хотя это не удивительно — ведь макрофаги циркулируют в крови и лимфе очень близко к жировой ткани, поэтому им легче передать химический сигнал.

Кроме того, именно клетки иммунной системы в первую очередь заинтересованны в том, чтобы температура тела не снижалось — ведь при ее падении их активность уменьшается, и им очень сложно работать. Поэтому-то они и стремятся сделать все возможное, чтобы остаться "в строю". А остальным клеткам организма переохлаждение сразу ущерба не наносит — поэтому-то нервная система и реагирует на него с некоторым опозданием.

Ученые считают, что подобный дополнительный контроль над терморегуляцией не является эволюционным "изобретением" млекопитающих, поскольку он известен и у более древних животных. Так, например, клетки жирового тела насекомых, похожие на наших макрофагов, тоже могут и осуществлять защиту организма от инфекций, и запускать процессы окисления жира. Так что, видимо, это как раз наиболее древний способ регулирования терморегуляции организма, а другой, с помощью нервной системы, появился уже позже (у насекомых, по крайней мере, он отсутствует). Тем не менее, млекопитающие, обзаведясь новым способом контроля "отопления" организма, сохранили и старый — на всякий случай.

Данное открытие наводит на мысль о том, что, возможно, самым лучшим способом избавления от избыточного веса (то есть от белого жира) является переохлаждение организма, совмещенное со стимуляцией иммунитета. То есть для того, чтобы "сжечь" некоторое количество жира, нужно просто принимать иммунностимуляторы, а потом бежать под холодный душ. Не исключено, что дальнейшие исследования смогут подтвердить правильность такого подхода. И тогда об изнуряющих, но, увы, в большинстве случаев, совершенно бесполезных диетах, можно будет забыть…

Читайте также в рубрике "Наука и техника"