Zánět kontra netřesová termogeneze

Jak nás poučuje lidová píseň, na chlad naše tělo reaguje svalovým třesem (přinejmenším když pásáme husy). Při svalové práci se totiž část energie mimoděk ztrácí ve formě tepla, což se v zimě může hodit. Řada savců se ale raději zahřívá jinými, elegantnějšími způsoby a svaly nechává odpočívat. K termogenezi mají přímo uzpůsobena zvláštní (hnědá) tuková tělesa. Oproti klasickému bělavému zásobnímu tuku má ten hnědý skutečně tmavší barvu a to zásluhou četných mitochondrií. Tyto organely normálně slouží ke spalování živin (tedy i tuků) při tvorbě ATP. V hnědém tuku se však od produkce ATP upouští a místo toho se vyrábí přímo teplo. Hnědý tuk se proto obzvláště hodí například hibernujícím savcům, nebo i lidským novorozencům.

V hloubi mezimozku se neustále zaznamenávají údaje o teplotě těla a hrozí-li podchlazení, vysílají se prostřednictvím sympatického nervstva do hnědého tuku nervové vzruchy. Výlev noradrenalinu (neuropřenašeče a hormonu ze skupiny katecholaminů) z nervových zakončení spouští v hnědotukových buňkách spalování lipidů a produkci tepla. Aby ale takové netřesové zahřívání fungovalo po delší dobu, musí se zásoba spálených tuků průběžně obnovovat. Sympatické nervy proto ovlivňují i zásobní bílou tukovou tkáň – zde spouští uvolňování lipidů do krve. Bílý tuk tak zajišťuje přísun lipidů pro hnědý tuk.

Sympatické nervstvo ovšem není jediným důležitým hráčem při spouštění netřesové termogeneze. Noradrenalin a další katecholaminy se kromě nervových zakončení uvolňují i z nadledvinek a některých imunitních buněk. Současné výsledky publikované v časopise Nature zdůrazňují konkrétně roli protizánětlivých makrofágů.

Dávno je známo, že tuková tkáň je makrofágů plná. Ztloustneme-li nadmíru, začnou naše přeplněné (bílé) tukové buňky odumírat a makrofágy se s náporem musí vypořádat. Spouští se chronický zánět, který je pak spojován s řadou vážných metabolických poruch. Naproti tomu část makrofágů může působit právě opačně: Aktivují se alternativně, mj. prostřednictvím chemických poslů jako je interleukin 4 (IL-4), a působí proti rozvoji zánětu. Právě tyto protizánětlivé makrofágy jsou důležité jak v hnědém tuku při spouštění termogeneze, tak v bílém tuku při uvolňování mastných kyselin do krve. Když byla v chladu držena myš neschopná vytvářet interleukin 4, její netřesová termogeneze byla vážně narušena. Bez alternativně aktivovaných makrofágů hlodavci snadno promrzali. Pro efektivní termogenezi jsou tedy nutné i katecholaminy z imunitních buněk, nejen z nervových zakončení.

Díky tomuto výzkumu můžeme nahlédnout, jak důležitá je spolupráce mezi nervovým a imunitním systémem při řízení tělních procesů. Mohlo by se zdát, že pro dospělého člověka s minimálními zásobami hnědého tuku nemají konkrétně závěry o spouštění netřesové termogeneze velký význam. Ve skutečnosti však makrofágy podstatně ovlivňují i bílý tuk, s kterým mají mnozí z nás vážné problémy.

Za zajímavou strategii boje s obezitou se už dlouho považuje „zhnědnutí“ bílého tuku. Pokud přinutíme bílou tukovou buňku zásoby neukládat, ale spalovat (jak to dělá hnědý tuk), máme vyhráno. V minulosti proto řada vědeckých týmů vyzkoušela mnoho různých látek i přístupů, jen aby donutila bílý tuk spalovat energii. Úspěchy byly bohužel pouze dílčí. Víme-li však nyní, že regulaci energetického metabolismu tukové tkáně mají na starosti makrofágy, můžeme zkusit tlačit na ně. Přimějeme-li makrofágy, aby se vydali protizánětlivoucestou, budeme mít možná v rukou užitečný nástroj pro boj s obezitou. Doufejme tedy, že o makrofázích, interleukinu 4 a hnědých tukových buňkách brzy znovu uslyšíme. (Nature 480, 104–108, 2011; Nature 480, 46–47, 2011)