В. Факторы, контролирующие состав тела и запасы жира

Запасы жира зависят от потребления, расходо­вания и распределения энергетических субстратов, и каждая из этих составляющих является объектом сложной регуляции.

  1. Регуляция аппетита. Пищевое поведение ре­гулируется гипоталамусом (см. рис. 11.5). Измене­ние концентрации метаболитов (глюкозы, жирных кислот) генерирует гипоталамические сигналы ко многим органам, от которых зависит вес тела. Столь сложное сетевидное строение системы нерв­ной регуляции аппетита отчасти объясняет малую долговременную эффективность средств, подав­ляющих аппетит. Изменение концентрации пита­тельных веществ (например, длинноцепочечных жирных кислот) или гормонов (инсулина, лепти­на) может непосредственно «ощущаться» голов­ным мозгом и активировать эффекторные пути ре­гуляции метаболизма глюкозы независимо от веса тела. В последнее десятилетие наши знания в об­ласти нервной регуляции аппетита и веса тела зна­чительно расширились, что позволяет надеяться на разработку более эффективных средств против ожирения. Многие вещества, вызывающие (в каче­стве побочного эффекта) прибавку веса (например, антипсихотические препараты), также влияют на нервные механизмы регуляции аппетита. Выяс­нение роли различных сигнальных путей в мозге, влияющих на потребление пищи и расходование энергии, может уже в ближайшем будущем изме­нить подходы к лечению ожирения.
  2. Распределение питательных веществ. Сле­дует подчеркнуть два момента. Первое — это роль синтеза мышечного белка в развитии ожирения. Чем меньше при избыточном потреблении пищи увеличивается масса мышечной ткани (в норме на мышцы приходится 40-45% веса тела), тем больше прирост жировой ткани. Блокада анаболи­ческих процессов в мышцах приводит к переполне­нию жировых депо. Мышечная ткань (основной компонент БЖМТ) сама по себе является источни­ком теплопродукции. Поэтому изменение мышеч­ного метаболизма под влиянием генетических фак­торов, гормонов, физической активности и других регуляторов должно играть важную роль в патоге­незе ожирения.

Второе — это связь между инсулинорезистентностью и составом тела. Хорошо известно, что син­дромы, сопровождающиеся инсулинорезистентно- стью, как правило, характеризуются избыточным весом и увеличением количества жира в организме. Однако влияние инсулинорезистентности на вес тела и баланс питательных веществ учитывается не всегда. У индейцев племени Пима (живущих на юго-западе США) резистентность перифериче­ских тканей к действию инсулина на поглощение глюкозы позволяет предвидеть меньшее последую­щее увеличение веса и жировых запасов. Физиоло­гическое объяснение этого факта заключается в том, что периферическая инсулинорезистентность, снижая окисление глюкозы, способствует липолизу и окислению жира. Отсюда следует, что 

периферическая инсулинорезистентность, которая обычно сочетается с ожирением, является еще од­ним звеном длинной обратной связи в системе, обеспечивающей окисление избытка жира. Подоб­но увеличению ОЭЗ, периферическая инсулиноре­зистентность способствует восстановлению балан­са в жировом обмене. Как отмечалось выше, обе эти формы долговременной адаптации необходимы для сохранения баланса жира в организме, по­скольку система быстрой регуляции этого баланса отсутствует. Естественно, в современном мире вредные для здоровья последствия инсулинорези- стентности (например, сахарный диабет, гиперли- попротеинемия) не позволяют считать такую адап­тацию приемлемой ценой.

Инсулинорезистентность печени влияет на вес тела совершенно иначе, чем инсулинорезистент­ность периферических тканей (мышц и жира). По­вышенная продукция глюкозы печенью и возни­кающая вследствие этого гиперинсулинемия ин­гибируют окисление жира и предрасполагают к прибавке веса, тогда как резистент­ность периферических тканей к инсулину способ­ствует окислению жира и меньшему увеличению веса при избыточном потреблении пищи.

  1. Энергозатраты. ЭЗП зависят в основном от БЖМТ. Поэтому все, что приводит к увеличе­нию метаболически активной БЖМТ, способству­ет сохранению веса тела при повышенном потреб­лении калорий. Кроме того, при прибавке веса ОЭЗ увеличиваются в большей степени, чем БЖМТ, и это также ослабляет влияние повышенного потребления калорий на вес тела.

Все больше возрастает понимание роли нервной системы в регуляции энергозатрат. Как свидетель­ствуют экспериментальные данные, головной мозг, действуя через автономную нервную систему, регу­лирует энергозатраты и даже промежуточный об­мен. Это открывает возможности терапевтического воздействия не только на механизмы регуляции ап­петита, но и на другие регуляторные пути в нерв­ной системе.

Механизмы, посредством которых ЦНС регулирует потребление пищи, вес тела и метаболизм глюкозы. Многие гормоны и метаболиты действуют на нейроны гипоталамуса. Нисходящие нервные влияния координируют автономные, поведенческие и гормональные реакции на изменение метаболических сигналов. Объектом нервных влияний являются жировая ткань, поджелу­дочная железа, печень и мышцы. Изменения веса тела, метаболизма глюкозы и чувствительности к инсулину или его секреции обусловливают инсулинорезистентность

Г. Факторы, регулирующие запасы энергии в органах: жировая ткань — лучшее место запасания жира

Адипоциты, в которых запасается излишек кало­рий, обладают своей собственной внутренней сис­темой регуляции метаболизма, способной влиять на общий обмен веществ в организме. Запасы жира зависят от количества и размеров (содержания ли­пидов) адипоцитов. Раньше считали, что у взрослых количество жировых клеток не меняется, а прирост жировой массы происходит только за счет увеличе­ния размеров этих клеток. Выяснилось, что это не так. Жировая ткань взрослого человека содержит преадипоциты, из которых образуются новые жиро­вые клетки. Однако степень дифференцировки и пролиферации преадипоцитов (адипогенеза) у взрослого человека остается неясной. Прямые измерения скорости адипогенеза у человека показы­вают, что полупериод существования адипоцитов превышает 1 год (т.е. в неделю появляется примерно 1% новых жировых клеток). Столь медленная скорость обновления жировой ткани объясняет, по­чему средства, нарушающие адипогенез (например, некоторые антиретровирусные средства борьбы с ВИЧ-1), вызывают липоатрофию лишь через не­сколько лет. Липогенез, липолиз и скорость погло­щения адипоцитами жирных кислот из триглицери­дов крови влияют и на системный обмен веществ. Принято считать, что липолиз активнее протекает в жировой клетчатке внутренних органов, а по­скольку продукты липолиза при этом попадают по венам прямо в печень, то они в большей степени влияют на печеночный метаболизм. Висцеральное ожирение во многом определяет повышенную кон­центрацию липопротеинов в плазме. Ожирение по мужскому типу характеризуется более высоким уровнем липопротеинов, большей скоростью про­дукции триглицеридов и более выраженной липе- мией после еды. Даже небольшое снижение веса, если оно происходит за счет потери жира в области живота, очень положительно сказывается на здоро­вье. Ожирение по мужскому типу (туловищное, или «яблоковидное») чревато большим риском для здо­ровья, чем ожирение по женскому типу (ягодич­но-бедренное, или «грушевидное»).

В крупных жировых клетках липолиз протека­ет активнее, чем в мелких. Гипертрофическое ожи­рение (увеличение размеров адипоцитов) сопря­жено с большим сердечно-сосудистым риском, чем гиперпластическое (увеличение количества мелких жировых клеток). Действительно, розиг- литазон и пиоглитазон — тиазолидиндионовые агонисты гамма-рецептора, активируемого про- лифератором пероксисом (PPARy), которые ус­коряют превращение преадипоцитов в адипоци­ты, вызывают прибавку веса у больных с СД2, повышая чувствительность тканей к инсулину и снижая концентрацию триглицеридов в плазме. Возможное объяснение повышения чувствитель­ности к инсулину, несмотря на увеличение степе­ни ожирения и ИМТ, заключается в том, что при этом увеличивается количество мелких жировых клеток.

Еще более наглядным примером нарушения связи между метаболическими последствиями и массой жировой ткани являются синдромы липо- дистрофии/липоатрофии. Как наследственные, так и приобретенные расстройства, характеризую­щиеся уменьшением подкожных жировых депо (липоатрофия) или перераспределением жира во внутреннюю жировую клетчатку (липодистро- фия), ассоциируются с инсулинорезистентностью и гиперлипопротеинемией. У таких больных ожи­рение внешне отсутствует, однако сохраняются все его неблагоприятные влияния на обмен веществ. Вероятнее всего, это связано с переизбытком жира в печени, мышцах и поджелудочной железе (синдром «жировых метастазов). В мышцах жирные кислоты или триглицериды индуцируют инсули- норезистентность, в печени — увеличивают про­дукцию липопротеинов, а в поджелудочной желе­зе — ингибируют секрецию инсулина. Возможно также, что при липоатрофии снижается синтез ади- поцитарных гормонов (лептина, адипонектина), и именно это является причиной метаболических осложнений.

Как бы то ни было, приведенные примеры убеж­дают в том, что классические метаболические ос­ложнения ожирения зависят от мест накопления жира. Наиболее благоприятным является накопле­ние избытка липидов в подкожной жировой клет­чатке. Липолиз с высвобождением жирных кислот приводит к дислипопротеинемии и стеатозу тка­ней. Медиаторами инсулинорезистентности и дру­гих вредных эффектов ожирения могут служить воспалительные цитокины, образующиеся в жиро­вой ткани (например, фактор некроза опухолей). В этой области остается еще много неясного. Тем не менее средства, способствующие секвестрации жира в жировых клетках (например, тиазолидондионы, блокаторы липолиза) или меняющие их эндокринную активность, можно использовать для лечения метаболических осложнений ожирения, несмотря на то, что они увеличивают степень само­го ожирения.