Дружелюбная сторона жира

Ну… на самом деле, мы все делаем. Без жиров и связанных с ними молекул (известных под общим названием липиды) ваше тело буквально развалилось бы на части, потому что не было бы клеточных мембран, удерживающих его вместе. Липиды не только образуют мембраны, но и являются основой многих химических мессенджеров и основным компонентом нервных клеток, составляющих почти 60 процентов человеческого мозга.
Холестерин — это липид с плохой репутацией из-за его роли в сердечно-сосудистых заболеваниях, но он является одним из ключевых компонентов клеточных мембран и предшественником тестостерона, эстрогена и других важных гормонов.
Жир в пище также помогает нам усваивать определенные микроэлементы, включая витамины A, D, K и E. Эти витамины могут растворяться в жире, но не в воде, и нам нужно несколько граммов жира с каждым приемом пищи, чтобы эффективно их усваивать.
А как насчет того лишнего жира, который округляет наше тело? Хотя ожирение вредно для здоровья, нам нужно немного жировой ткани. Без него баланс гормонов и других сигнальных молекул может быть нарушен. Существуют редкие генетические состояния, препятствующие накоплению жира у некоторых людей, и у пациентов с этими состояниями часто наблюдается резистентность к инсулину и другие метаболические проблемы, подобные тем, которые наблюдаются при ожирении. Лишний жир еще важнее для женщин, ведь от него зависит их репродуктивное здоровье.

В то время как организм может производить некоторые жиры, другие являются важными питательными веществами — мы не можем их производить, поэтому мы должны получать их из пищи.

Липиды, в том числе фосфолипиды и холестерин, являются важными компонентами наших клеточных мембран. Они также служат сырьем для создания определенных витаминов и сигнальных молекул.

Раньше исследователи думали, что жировая ткань инертна и служит только для хранения энергии. Более поздние исследования показали, что жир играет активную роль в регулировании многих систем организма, включая иммунную систему, сердечно-сосудистую систему и репродуктивную систему.
Жировая ткань производит более 50 различных видов сигнальных молекул, которые воздействуют на многие типы клеток в организме. Конкретные химические сигналы, которые производит жировая ткань, зависят как от количества жира, так и от того, где этот жир расположен.
У людей со здоровым весом жировая ткань обычно вырабатывает сигнальные молекулы в правильных пропорциях. Однако слишком много или слишком мало жира может нарушить баланс. Например, воспаление является частью нормального иммунного ответа, и жировая ткань вырабатывает одни молекулы, усиливающие воспаление, а другие — подавляющие его. У людей с ожирением жировая ткань вырабатывает больше провоспалительных химических веществ, которые могут поднять воспаление до опасного уровня.
Жир также помогает вырабатывать стероидные гормоны, в том числе половые гормоны эстроген и тестостерон. Все стероидные гормоны имеют схожую структуру и вырабатываются с нуля в яичниках, яичках и надпочечниках. Жировая ткань может модифицировать эти стероидные гормоны, превращая один тип в другой. Используя другие гормоны в качестве отправной точки, жир вырабатывает почти все эстрогены у пожилых женщин и до половины тестостерона у женщин репродуктивного возраста.

Жир различается по типам сигнальных молекул, которые он производит, и по влиянию этих молекул на окружающие ткани.

Одним из самых известных продуктов жира является лептин, сигнальный белок, который подавляет аппетит, увеличивает потребление энергии и побуждает организм сжигать жир.
У худых людей жировая ткань вырабатывает низкий уровень лептина, что побуждает их есть и набирать вес. По мере роста жировой ткани она вырабатывает больше лептина, подавляя чувство голода и останавливая набор веса. Уровни лептина также повышаются, когда люди сыты, и снижаются во время голодания или диеты. Таким образом, лептин побуждает организм поддерживать стабильный вес.
Когда лептин был впервые обнаружен в 1990-х годах, исследователи надеялись, что его можно будет использовать для лечения ожирения. К сожалению, у большинства тучных людей уже вырабатывается большое количество лептина, и их тела потеряли способность реагировать на него, поэтому добавление большего количества лептина, как правило, не помогает. Лечение лептином работает только у пациентов с редкими генетическими заболеваниями, препятствующими естественной выработке лептина.

Мыши, которые не могут вырабатывать лептин (называемые мышами ob/ob), всегда голодны. Они переедают, становятся чрезвычайно тучными и у них развивается диабет 2 типа.

Большая часть нашей жировой ткани — это «белый жир». Он выполняет описанные выше сигнальные функции и хранит большую часть молекул жира в организме. Но у нас также есть небольшое количество ткани «бурого жира», которая гораздо более метаболически активна.
Основная функция бурого жира — сжигать топливо (молекулы жира или глюкозы), чтобы поддерживать тепло тела. Младенцы, грызуны и животные, впадающие в спячку, такие как медведи, имеют большое количество бурой жировой ткани. Только недавно он был обнаружен и у взрослых людей.
Более темный цвет бурого жира обусловлен митохондриями, которых гораздо больше, чем в белом жире. Митохондрии в буром жире особенные. Они содержат белок, которого нет в митохондриях других типов клеток: разобщающий белок 1, или UCP1. Этот белок нарушает или «разъединяет» окислительное фосфорилирование, перемещая протоны обратно через митохондриальную мембрану, так что они не могут быть использованы для производства АТФ. Вместо этого энергия направляется на производство тепла.
В последнее время бурому жиру уделяется много внимания из-за его способности быстро сжигать калории и улучшать чувствительность к инсулину. Исследователи ищут способы сделать белую жировую ткань более коричневой или даже бежевой, чтобы контролировать диабет и помочь людям похудеть.

Связанный контент
Чтобы узнать, как метаболизм жиров и сахаров используется для выработки АТФ, посетите веб-сайт Metabolic Pathways .

В большинстве типов клеток АТФ-синтаза (слева) использует энергию переноса протонов для образования АТФ. В буром жире UCP1 (справа) использует энергию переноса протонов для производства тепла.