Профессор Бен Бикман о саркопеническом ожирении

Источник

Здравствуйте и добро пожаловать в Метаболический Класс. Я профессор Бен Бикман, биомедицинский ученый и профессор клеточной биологии. Спасибо, что присоединились ко мне в сегодняшнем уроке. В этом уроке мы обсудим слияние двух метаболических эпидемий, каждая из которых является серьезной проблемой, а в совокупности они усугубляют ситуацию. Это саркопеническое ожирение.

Саркопеническое ожирение — это единая проблема, но, как я уже упоминал, в ней есть два аспекта. Первый — это малоподвижный образ жизни, например, полное постельное содержание, что может привести к потере мышечной массы. Второй аспект — это ожирение, которое очевидно как для глаза, так и для мозга. Ожирение — это состояние, при котором в организме накоплено слишком много жировой массы. Мы обсудим это более подробно. Хотя мы часто связываем жировую массу с метаболическими проблемами, такими как инсулинорезистентность, важнее не масса жира, а размер каждой отдельной жировой клетки. Это важный нюанс, который мы также обсудим.

Итак, вы знаете, что такое саркопеническое ожирение. Это состояние, при котором тело накапливает избыточный жир, теряя при этом мышечную массу. По оценкам исследования Гао и др. (2021), более 10% пожилых людей страдают от этой проблемы. Это не незначительное число людей, и, конечно, с увеличением продолжительности жизни и ранним началом метаболических нарушений, ожидается, что эти цифры будут расти.

Одной из особенностей саркопенического ожирения является то, что оно встречается реже, чем обычное ожирение. Почему? Потому что это не просто ожирение. Обычно, когда человек набирает вес, переходя от худощавого к ожирению, он явно накапливает жировую массу, но также менее очевидно накапливает и мышечную массу. Каждое действие требует больше усилий, чем раньше, и мышцы подвергаются большему напряжению. Таким образом, обычно у человека с ожирением больше мышечной массы, чем у его худощавого аналога. Поэтому мы просто называем это ожирением, и в этом случае нет саркопении. Именно наличие саркопении делает эту проблему менее распространенной.

Не редкость, когда человек имеет избыточный вес или страдает от ожирения. Однако это гораздо реже приводит к ожирению. Если вы не являетесь стройным человеком, то очень вероятно, что вы наберете мышечную массу. Если вы стройный, то, скорее всего, потеряете больше мышечной массы. Это важно понимать. Важно знать, что для физической формы необходимо иметь больше мышечной массы.

И именно поэтому важно понимать, что саркопения чаще всего наблюдается у трех категорий людей: пожилых, больных и тех, кто испытывает недостаток физической активности, например, находящихся на постельном режиме или очень малоподвижных. Эти люди подвержены саркопении, в то время как почти каждый другой человек сталкивается с ожирением или близким к нему состоянием.

Теперь поговорим о мышцах. Я упоминал, что недостаток мышечной массы до уровня саркопении не является распространенным явлением, хотя, вероятно, мы будем наблюдать его увеличение. Саркопеническое ожирение, скорее всего, останется актуальной темой, отчасти из-за последствий социальных локдаунов, когда многие, особенно молодые люди, стали более малоподвижными и проводили больше времени дома, что способствовало увеличению перекусов и потреблению нездоровой пищи.

Какова же роль мышц в этом? Потеря мышечной массы, о которой мы поговорим позже, усугубляет проблему. Мышцы являются основным потребителем глюкозы в крови. Когда вы едите, и, предположим, у вас есть непрерывный монитор глюкозы, вы увидите, как уровень глюкозы сначала поднимается, а затем падает. 80% этого снижения уровня глюкозы связано с тем, что глюкоза поступает в мышцы. Таким образом, мышцы являются основным потребителем глюкозы, и если вы начинаете терять мышечную массу, вы теряете своего главного потребителя глюкозы. Это приводит к значительному снижению способности организма контролировать уровень глюкозы, что, в свою очередь, вызывает повышение уровня глюкозы в крови и замедляет процесс возвращения его к норме после повышения.

Независимо от этого явления, существует также прямое влияние недостатка физической активности на мышечную массу. Исследование, проведенное Дирксом и др. в 2016 году, показало, что всего одна неделя постельного режима приводит к значительному снижению мышечной массы, что является заметной атрофией. Это наблюдалось у молодых здоровых мужчин, примерно в возрасте студентов колледжа.

Вы знаете, это будут самые метаболически устойчивые из нас. Тем не менее, одна неделя постельного режима привела к значительной атрофии и примерно 30% снижению чувствительности к инсулину. Разве это не удивительно? Они стали на 30% более инсулинорезистентными всего за одну неделю постельного режима. Это касается молодых здоровых мужчин-студентов. Эти тела более склонны сохранять мышечную массу, чем кто-либо другой на планете. И все же даже у них произошло не только значительное снижение мышечной массы, но и глубокое увеличение инсулиновой резистентности на 30%. Это измерялось на уровне всего тела, что довольно существенно.

Кстати, я был соавтором статьи, опубликованной в лаборатории Майки Драммонда. Драммонд — старший автор из Университета Юты, который обнаружил, что постельный режим вызывает инсулиновую резистентность частично через увеличение церамидов, которые являются липотоксическим промежуточным продуктом, вызывающим инсулиновую резистентность внутри клетки. Это исследование проведено доктором Майклом Драммондом, профессором Университета Юты.




Вернемся к теме. Плохое питание с возрастом, безусловно, будет способствовать этому. Именно поэтому так много людей с саркопеническим ожирением находятся на поздних этапах своей жизни. Естественно, что с возрастом начинается потеря мышечной массы. Также естественно, что по мере того, как мы становимся более малоподвижными и инсулинорезистентными с возрастом, мы начинаем способствовать увеличению инсулина и росту жировой ткани. Малоподвижный образ жизни усугубляет эту проблему. Хронические заболевания могут способствовать этому. Но давайте сосредоточимся на метаболических причинах, а именно на инсулиновой резистентности.

Поскольку я такой тщательный профессор и ученый в этой области, мы рассмотрим это с двух сторон. Это становится несколько круговым, поскольку инсулиновая резистентность не только способствует саркопеническому ожирению, влияя как на метаболизм мышц, так и на метаболизм жировых клеток, но и само саркопеническое ожирение также начинает способствовать инсулиновой резистентности или может непосредственно способствовать ей. Каждое из этих явлений имеет свои механизмы, о которых мы поговорим.

Саркопеническое ожирение может быть следствием инсулинорезистентности, но также может вызывать инсулинорезистентность. Истинная причинно-следственная связь здесь может быть неясной. Начнем с одного из механизмов, который, на мой взгляд, более вероятен: инсулинорезистентность вызывает саркопеническое ожирение.

Первый механизм в этом процессе — это ухудшение состояния мышечного белка. Инсулин часто неправильно понимается в отношении его влияния на синтез мышечного белка. Существует множество опубликованных исследований, которые показывают, что инсулин не является необходимым для синтеза мышечного белка.

Когда мы говорим о белках в мышцах, они не только придают мышцам размер, но и обеспечивают силу и мощность. Это, в свою очередь, важно для здорового старения и общего здоровья. Мышечная масса является одним из лучших предикторов долголетия и здоровья, что позволяет вести долгую и независимую жизнь.

Существует ошибочное мнение, что инсулин является анаболическим гормоном, который напрямую стимулирует синтез мышечного белка. Исследования группы Шри Нэра и других ученых показывают, что инсулин, скорее, не способствует росту мышц, стимулируя синтез белка, а помогает создать анаболическую среду в мышцах, подавляя распад мышечного белка, известный как протеолиз.

Таким образом, инсулин не способствует росту мышц, напрямую стимулируя синтез белка, а предотвращает его распад. Поэтому, вместо того чтобы называть инсулин анаболическим, правильнее будет сказать, что он обладает антикатаболическим действием, так как инсулин ингибирует протеолиз. Это и есть основной механизм, благодаря которому инсулин способствует росту мышц.

Именно поэтому это называется анаболическим. Это вызывает вопрос: почему инсулин является препаратом, который злоупотребляют, например, бодибилдеры? Я бы сказал, что этого не должно быть. Возможно, это объясняет, почему тип телосложения бодибилдеров так изменился, почти до гротескного состояния, по сравнению с бодибилдерами 80-х годов. Все они использовали анаболические стероиды, такие как тестостерон и его производные. Но это не только в этом. Это очень сложная молекула. Новыми являются гормоны, такие как инсулин и гормон роста человека, которые, хотя и могут способствовать некоторому росту мышц, в случае инсулина помогают предотвратить разрушение мышц, но также могут способствовать росту других тканей, таких как висцеральный жир или увеличение печени. Это приводит к увеличению мягких тканей в области живота.

Таким образом, у бодибилдеров не только много мышц, но и странно выступающие животы. Это связано с тем, что их гормональный коктейль изменился таким образом, что, к сожалению, выглядит это нелепо как для них, так и для нас, кто на это смотрит.

Теперь вернемся к инсулиновой резистентности. Инсулин помогает в росте мышц, так как он обладает антикатаболическим действием, подавляя разрушение мышечной ткани. Однако, если мышца стала инсулинорезистентной, инсулин менее способен защищать белок мышц. В любой момент у человека будет более высокий уровень протеолиза, то есть разрушения мышечного белка, чем инсулин мог бы этого хотеть. Это одна из причин, почему у людей с диабетом второго типа и инсулиновой резистентностью уровень разветвленных аминокислот в плазме крови выше. Здесь много неправильных направлений, и парадигмы становятся странными, но не нужно долго искать, чтобы найти убедительные доказательства того, что разветвленные аминокислоты являются сигналом диабета второго типа и инсулиновой резистентности в крови.

Дело не в том, что разветвленные аминокислоты вызывают инсулиновую резистентность. Нет, они являются следствием инсулиновой резистентности в мышцах. Это доказательство того, что инсулин больше не способен подавлять протеолиз. Таким образом, в любой момент мышца разрушает больше белка, чем должна, что в конечном итоге способствует большему саркопении. Надеюсь, эта мысль теперь ясна. Ранее я упоминал воспаление в исследовании из лаборатории Драммонда в Университете Юты, и я был соавтором этого исследования.




Когда мы говорим об инсулинорезистентности, стоит помнить, что одним из основных ее причин является воспаление. А откуда возникает это воспаление? Оно часто связано с гипертрофированными жировыми клетками. Напомню, что жировая клетка может значительно увеличиваться в объеме, в отличие от других клеток. Мы бы хотели, чтобы мышечные клетки могли расширяться так же, как жировые, но это невозможно. Когда жировая клетка претерпевает значительную гипертрофию, она начинает испытывать гипоксию, так как удаляется от капилляров, жизненно важных кровеносных сосудов. В условиях гипоксии жировая клетка начинает выделять про-воспалительные цитокины, которые, как крошки, направляются к капиллярам. Когда капилляр улавливает эти цитокины, он начинает расти в сторону этой голодающей или задыхающейся жировой клетки. Гипоксия — это, по сути, задыхание клетки. Таким образом, гипертрофированные жировые клетки пытаются исправить свою гипоксию, но в процессе выделяют про-воспалительные цитокины в кровь, что приводит к системному увеличению воспаления в организме.

Это влияет на mTOR, который является основным анаболическим сигналом, способствующим росту мышц и подавляющим протеолиз. Независимо от инсулинорезистентности, мы имеем дело с общим метаболическим фоном. И это не только связано с гипертрофированными жировыми клетками. Существует интерес или риск, связанный с потреблением алкоголя, который также может способствовать саркопении.

Почему это важно? Если вы начинаете терять мышечную массу, вы теряете свое главное метаболическое преимущество. Мышцы действуют как мощный метаболический буфер, который помогает усваивать глюкозу и поддерживать уровень сахара в крови на стабильном уровне. Поскольку глюкоза является основным стимулом для инсулина, если вы сможете поддерживать нормальный уровень глюкозы, то с большей вероятностью сможете поддерживать нормальный уровень инсулина.

Теперь давайте изменим парадигму. Мы обсудили, как инсулинорезистентность влияет на саркопеническое ожирение, и теперь поговорим о том, как саркопеническое ожирение способствует инсулинорезистентности. Прежде чем перейти к этому, я упомянул, как инсулинорезистентность способствует саркопении через неспособность инсулина подавлять протеолиз и воспаление гипертрофированных жировых клеток.

Я думаю, это хороший пример того, как инсулинорезистентность может быть связана с нарушением синтеза мышечного белка в жировых клетках. Напомню, что инсулинорезистентность — это проблема гиперинсулинемии. Высокий уровень инсулина способствует росту жировых клеток и их гипертрофии. Это, на мой взгляд, не подлежит сомнению. Доказательства этого очень убедительны. Есть исследования, которые изучают размер жировых клеток у людей, зависимых от инсулина. Если посмотреть на место инъекции инсулина и сравнить его с жировыми клетками всего в нескольких дюймах от него, то можно заметить, что жировые клетки, в которые вводится инсулин, примерно в 10 раз больше, чем жировые клетки, находящиеся всего в нескольких дюймах или сантиметрах от места инъекции. Инсулин оказывает значительное влияние на рост жировых клеток. Напомню, что даже у диабетиков избыток инсулина является ключевым фактором инсулинорезистентности. Это связано с тем, что происходит в жировых клетках. Говоря о саркопеническом ожирении, чем выше уровень инсулина, тем больше организм стремится хранить энергию в виде жира.

Теперь инсулинорезистентность также способствует ожирению. Это происходит из-за повышенного уровня инсулина при инсулинорезистентности, в то время как изменения в саркопении и статусе мышечного белка являются следствием неэффективности инсулина. Теперь давайте изменим парадигму и поговорим о том, как саркопеническое ожирение способствует инсулинорезистентности. Часть этого будет очевидна, так как я уже касался этой темы. Если представить, что человек развивает высокую инсулинорезистентность, и это человек с низкой инсулинорезистентностью. Можно представить, что человек развивает саркопеническое ожирение по другой патологии, возможно, в результате химиотерапии или истощения от рака в сочетании с плохим питанием. Предположим, что человек приходит в эту ситуацию с уже имеющимся саркопеническим ожирением. Первая проблема — это, конечно, уменьшенная мышечная масса, что приводит к значительному ухудшению состояния. Это связано с необходимостью контролировать уровень глюкозы в крови. В результате возникает хронически повышенный уровень инсулина, что, конечно, будет способствовать инсулинорезистентности. Таким образом, потеря мышечной массы способствует инсулинорезистентности. Также у нас есть увеличенная жировая масса. Если человек развивает ожирение и жировые клетки растут, это происходит при выполнении двух условий: повышенном уровне инсулина и стимуляции роста жировых клеток.

Это связано с двумя факторами: повышенным уровнем инсулина, который сигнализирует о росте жировых клеток, и достаточным количеством калорий для поддержания этого роста. Я уже обсуждал это в предыдущих выпусках метаболического класса, поэтому, пожалуйста, посмотрите их в библиотеке и на YouTube. Я не буду углубляться в эту тему, так как она обширная. Но чтобы было понятно: вы можете съесть любое количество калорий, и если уровень инсулина низкий, вы не сможете отложить их в виде жира. Примером служит человек с диабетом первого типа. Они могут потреблять тысячи калорий в день, и если они просто недообследуют инсулин, они не наберут ни грамма жира. Это одна из основных причин, почему я поддерживаю эндокринную теорию ожирения и ее относительное влияние. Это действительно важный момент. Если убрать этот единственный переменный фактор, остальные не имеют значения. Если говорить о гормоне щитовидной железы, кортизоле или любом другом сигнале, это не имеет значения. Если убрать инсулин, они не смогут набрать вес ни при каких обстоятельствах.

Теперь вернемся к направленности, которую я обозначил, а именно к влиянию саркопенического ожирения на инсулинорезистентность. С потерей мышечной массы теряется и инсулиновая чувствительность. С потерей мышечной массы также теряется способность организма реагировать на инсулин. При этом происходит значительное изменение в гормональном фоне. Мышцы, например, выделяют гормоны, которые помогают контролировать уровень жира в организме, такие как FGF21 и иризин. Оба этих гормона являются миокинами, которые способствуют сжиганию жира. В то же время из здоровых жировых клеток выделяются гормоны, такие как адипонектин, которые улучшают чувствительность к инсулину. Однако по мере увеличения жировых клеток производство адипонектина снижается. В результате саркопеническое ожирение приводит к изменению гормонального фона, что способствует дальнейшему увеличению инсулинорезистентности.

Что касается саркопенического ожирения, то последствия его очевидны.

Как только вы осознаете, что саркопеническое ожирение вызывает или способствует инсулинорезистентности, мы быстро приходим ко всем этим болезням процветания, о которых я говорил ранее, и именно поэтому я написал свою первую книгу «Почему мы болеем». Сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера, жировая болезнь печени, бесплодие, гипертония — все это и многие другие состояния напрямую связаны с инсулинорезистентностью.

Также, конечно, есть простая реальность: чем больше мы толстеем, тем слабее становимся, и тем больше вероятность того, что качество нашей жизни значительно снижается. Мобильность падает, что приводит к общему ухудшению качества жизни и большему экономическому бремени для человека или налогоплательщиков на уровне страны или общества. Но я бы утверждал, что качество жизни — это самое важное. Человек просто будет несчастен, потому что ему становится труднее жить.




Теперь есть ли здесь хорошие новости? Конечно, всегда есть, когда речь идет о метаболизме, потому что всегда можно что-то сделать. И это не лекарство. Это не будет какой-то хитрый новый состав фармакологического коктейля. Это будет зависеть от того, что вы кладете в рот и чем занимаетесь. Но вопрос не так очевиден, потому что если мы будем следовать традиционному совету: ешьте меньше, больше двигайтесь, мы просто будем способствовать созданию калорийного дефицита.

Как я уже говорил ранее, чем больше мы заставляем себя находиться в сознательном калорийном дефиците, тем голоднее мы становимся, и голод всегда побеждает. Так как же нам избавиться от жира, питая мышцы? Для этого мы не можем начинать или сосредотачиваться на сокращении калорий. Если мы просто сосредоточимся на сокращении калорий, мы получим результат, аналогичный тому, что происходит с людьми, принимающими препараты GLP-1, такие как эпик и макгуви. Они перестают есть, и до 40% потерянного веса приходится на их мышечную массу.

Если вы уже страдаете от саркопении и ожирения, конечно, вы хотите избавиться от жировой массы, но у вас нет мышечной массы, которой можно было бы жертвовать. Это было бы катастрофично. Поэтому мы не можем сосредоточиться только на прекращении еды. Нам нужно сосредоточиться на снижении уровня инсулина. Когда мы снижаем инсулин, пусть калории будут такими, какими они будут. Контролируйте углеводы, придавайте приоритет белкам, и тогда у нас будет много жира.

Не бойтесь жира. Это три столпа снижения инсулина и потери веса. Когда инсулин снижается, метаболизм увеличивается. Помните, я не говорю, что калории не имеют значения. Никогда не думайте, что я это говорю. Я просто говорю, что если у вас есть две переменные, с которыми можно поиграть — инсулин и калории, не беспокойтесь о калориях. Они позаботятся о себе, особенно по двум причинам. Во-первых, когда инсулин снижается, метаболизм увеличивается на несколько сотен калорий в день.

Людвиг обнаружил это. Существует множество опубликованных работ на эту тему. Часть механизма также связана с производством кетонов. Кетоны способствуют повышению метаболической активности, увеличивая явление, известное как митохондриальное разобщение. Посмотрите ссылку в примечаниях к шоу на статью из моей лаборатории. Мы опубликовали несколько работ по этому явлению. Кетоны увеличивают метаболизм, заставляя организм тратить энергию. Но даже сами кетоны становятся потерянной энергией. Когда вы выдыхаете кетоны или выделяете их с мочой, каждый кетон имеет калорийную ценность, примерно сопоставимую с глюкозой. Подумайте об этом: каждый кетон, который вы выводите из организма, — это калории, которые не нужно было хранить и сжигать через физическую активность. Вы просто их теряете.

Теперь давайте поддержим это дополнительными доказательствами. Может ли низкоуглеводная диета, которая снижает уровень инсулина, контролируя калории, приоритизируя белок и не боясь жиров, привести к большему относительному количеству жировой массы при сохранении мышечной массы? Ответ однозначный — да. Чтобы подчеркнуть это, приведу несколько работ. В 2002 году Волеки и др. изучали низкоуглеводную диету и сравнивали её с нормальной диетой, а именно с низкокалорийной низкожировой диетой. Участники на низкоуглеводной диете были более склонны снижать уровень инсулина более чем на один процент. Низкоуглеводная или инсулинопонижающая диета способствовала большей потере жировой массы и сохранению мышечной массы по сравнению с участниками на низкожировой диете.

В 2018 году Халлберг и др. получили аналогичные результаты. Группа, которая изменила свой рацион, не сосредоточившись на калориях, а на снижении углеводов и инсулина при достаточном количестве белка и жиров, снова показала большую потерю жира и лучшее сохранение мышечной массы. Многие считают, что нельзя терять жир, не теряя мышечную массу. Это не так. Есть способ сохранить мышцы. Если вы снижаете уровень инсулина, поддерживая достаточное количество калорий для питания мышц, вы голодаете жировую клетку. Чем ниже уровень инсулина, тем сложнее сохранить жировые клетки.

Брем и др. в 2003 году, Бринкворт и др. в 2009 году также подтвердили эти результаты. Коллективная потеря жира — отличный пример того, как можно терять жир. Общий вывод из всех этих работ и других заключается в том, что если вы сосредоточитесь на снижении инсулина, позволяя калориям быть такими, какими они будут, вы будете избирательно сжигать жир, сохраняя мышцы. Это решение проблемы саркопенического ожирения. Конечно, основой всего этого является необходимость нагружать ваши мышцы. Несмотря на то, что вы создаете условия для сохранения мышц, обеспечивая их питанием, вам все равно нужно их нагружать.

В моем простом совете вы, вероятно, задаетесь вопросом: какое упражнение лучшее? То, которое вы будете делать. Если есть что-то, что вы готовы сделать, делайте это. Чем больше вы сможете заниматься силовыми упражнениями, тем лучше. Если у вас есть время на отжимания или приседания у стены с согнутыми коленями, делайте это. Это даст лучший метаболический эффект.

Если вы не можете выполнять эти упражнения, то лучше заниматься чем-то другим, что улучшит чувствительность к инсулину по сравнению с аэробной активностью. Поэтому старайтесь сосредоточиться на силовых упражнениях. Но в конечном итоге лучшее упражнение — это то, которое вы будете делать.

Спасибо, что присоединились ко мне. Надеюсь, вы смогли получить ценную информацию о природе, причинах и последствиях саркопенического ожирения и о том, как часто за этим стоит такая распространенная метаболическая проблема, как инсулинорезистентность. Спасибо еще раз за ваше внимание. До следующего раза — больше знаний, лучшее здоровье. До свидания.

Доктор Бен Бикман: инъекции для похудения помогут или помешают эпидемии ожирения?

Источник

Я давно слежу за лекарственными средствами для снижения веса. Моя научная работа была связана с исследованиями в лаборатории, где проводили одни из первых операций обходного шунтирования желудка. Тогда же я начал интересоваться новыми инъекционными препаратами на основе GLP-1. Чтобы понять, откуда берётся резистентность к инсулину, важно знать, что обычно всё начинается с жировых клеток. Есть два пути увеличения жировой массы: гипертрофия, когда каждая клетка заметно растёт в размерах, и гиперплазия, когда жировые клетки остаются небольшими, но их число увеличивается. Именно укрупнённые жировые клетки чаще всего приводят к инсулинорезистентности.

Следовательно, цель — уменьшить объём этих клеток. Это не то же самое, что просто убрать жир при помощи, например, липосакции. Липосакция удаляет часть жира, но не уменьшает размер клеток и не улучшает чувствительность к инсулину. Сократить объём жировых клеток можно, снижая инсулин или ограничивая калории. Оба способа действительно работают. Если просто урезать калорийность, не воздействуя на инсулин, повышается чувство голода. Но если грамотно уменьшить углеводы и при необходимости ввести структурированное голодание, то калории «автоматически» сокращаются, а уровень инсулина остаётся низким. Однако изменить питание сложно. Причина не только в привычках, но иногда и в склонности к пищевым зависимостям. Люди могут быть просто привязаны к чувству сытости, стремясь постоянно оставаться «полными». Это открывает простор для индустрии лекарств и инъекций, которые обещают похудеть без изменения рациона. На сегодняшний день самые модные препараты – аналоги гормонов инкретинов, в частности GLP-1. Инкретины — это гормоны, вырабатываемые в кишечнике и влияющие на метаболизм, особенно на уровень глюкозы. Когда стали делать операции обходного шунтирования желудка, заметили: люди с ожирением и диабетом 2 типа сразу же показывают улучшение метаболических показателей. Частично это связано с тем, что они почти перестают есть, однако выяснилось, что у них резко повышается уровень GLP-1. В итоге учёные выделили этот гормон для разработки лекарств класса «... глутидов» (например, семаглутида).

Изначально эти препараты применяли в низких дозах, чтобы снижать избыток глюкагона и помогать контролировать глюкозу. Попутно оказалось, что при этом люди теряют вес благодаря меньшему чувству голода и замедлению пищеварения. Но затем стали использовать более высокие дозы для борьбы с ожирением. Пища в желудке и кишечнике начинает задерживаться намного дольше, возникает пресловутое «параличное» состояние, если зайти слишком далеко или увеличить дозировку. Больной может дойти до того, что ему потребуется инфузионное питание и другие сложные вмешательства, так как перестаёт нормально опорожнять кишечник. При этом известно, что до 40 процентов массы, которую люди теряют на таких препаратах, приходится не на жир, а на мышцы и костную ткань (обобщим под «сухую» массу). У молодых это ещё можно потенциально восстановить, но у пожилых утраченная мышечная и костная ткань возвращается с трудом. Если человек прекращает уколы, часть веса быстро возвращается. Чаще всего возвращается именно жировая масса, а «сухая» остаётся на низком уровне, что может привести к ещё большему проценту жира в организме. Наблюдения показывают, что многие пациенты (до 65 процентов) бросают такие препараты в течение двух лет. Часть из них устает от побочных явлений и постоянного ощущения дискомфорта, а кто-то не может позволить себе дорогое лечение. К тому же по прошествии времени у одних снова возвращается тяга к сладкому и калорийному, а эффективность препарата снижается. GLP-1 сам по себе — полезный гормон, способствующий улучшению чувствительности к инсулину и влияющий на метаболизм в целом.

Но обычно люди вырабатывают его самостоятельно. Повысить его уровень помогает правильный рацион: определённые виды белков и жиров, а также некоторые вещества, например аллюлоза в исследованиях даёт высокий прирост GLP-1. Способствуют этому и некоторые чаи, настои, содержащие феруловую или хлорогеновую кислоту. Итог в том, что препараты могут помочь на время, но имеют побочные явления: голод лишь приглушается, есть риск утраты мышц и костей, а при прекращении курса вес часто возвращается.

Ещё одна деталь: препараты GLP-1-аналоги способны стимулировать образование новых жировых клеток. Пока человек получает низкий инсулин и меньше ест, общий объём жира уменьшается, но новых клеток становится больше. Если потом он бросит уколы, то может набрать ещё больше жировой массы, ведь жировые клетки уже успели размножиться.

Как далеко мы от непрерывного мониторинга уровня инсулина?
 
Сегодня мы можем непрерывно следить лишь за глюкозой или кетонами, потому что они легко окисляются и дают измеримый сигнал. Инсулин — это гормон, и технологически его постоянное отслеживание гораздо сложнее: у него другой механизм действия и концентрация в крови намного ниже по сравнению с некоторыми другими гормонами. Возможно, мы приблизимся к этому через несколько лет, сначала создав домашние анализаторы, куда можно поместить каплю крови и получить данные. Но до комфортного «датчика на теле» пока ещё далеко.

Как вы относитесь к микробиому и мясной диете? Что насчёт роли определённых бактерий?

Микробиом, безусловно, важен. Меняется рацион, меняется микрофлора. Но мы пока не до конца понимаем, как именно регулировать этот процесс. Есть данные о пользе ферментированных продуктов, которые содержат подходящие микроорганизмы и короткоцепочечные жирные кислоты. В контексте строгой мясной диеты микробиом тоже перестраивается, однако пока нет однозначных рекомендаций. Часто важно просто придерживаться правильного соотношения макронутриентов, а микрофлора со временем адаптируется сама.

Профессор Бен Бикман: как липопротеинлипаза (ЛПЛ) определяет, где ваше тело запасает жир

Источник

Добро пожаловать в Метаболическую аудиторию. Я Бенджамин Бикман, биомедицинский исследователь и профессор клеточной биологии. Вы когда-нибудь задумывались, почему некоторые люди накапливают жир на бедрах, в то время как другие откладывают его вокруг талии? Или что определяет, где именно ваше тело будет накапливать или сжигать жир? Ответы на эти вопросы кроются в довольно малоизвестном, но крайне важном ферменте под названием липопротеинлипаза, или просто ЛПЛ. К концу этого урока вы, возможно, будете удивляться, как раньше обходились без знаний о динамике и значении липопротеинлипазы. Этот фермент действует как своего рода метаболический привратник, контролируя поступление жиров из крови в ткани для хранения.

Буквально, он участвует в формировании тела не только в подростковом возрасте, но и во взрослой жизни, реагируя на различные диетические и физические вмешательства. Вы будете, я думаю, удивлены, узнав, сколько факторов влияет на то, где именно мы накапливаем жир. Но ключевым медиатором всего этого является фермент липопротеинлипаза, или, как я буду его называть, ЛПЛ. Что такое ЛПЛ? ЛПЛ — это фермент, как я уже упоминал. В клеточной биологии любое слово, заканчивающееся на "-аза», обозначает фермент – нечто, что выполняет определенную работу.

ЛПЛ находится на поверхности эндотелиальных клеток, которые выстилают наши кровеносные сосуды. Особенно высокая концентрация этого фермента наблюдается в тканях, активно накапливающих жир, например, в жировой ткани. Капилляры, пронизывающие жировую ткань, содержат много ЛПЛ. Скелетные мышцы также используют много жира, поэтому капилляры скелетных мышц будут иметь много ЛПЛ на своих эндотелиальных клетках, как и сердце. Еще одна ткань, где может быть много ЛПЛ, — это молочные железы во время лактации.

В период грудного вскармливания женщина активно извлекает жир из своего тела и крови, чтобы обогатить молоко для ребенка, и ЛПЛ является посредником в этом процессе. ЛПЛ, как следует из названия (слово «липаза»), относится к семейству липаз. В организме существует несколько ферментов, участвующих в аналогичных процессах, которые направлены на расщепление триглицеридов. Триглицериды являются не только основной формой хранения жира в жировых клетках, но и, что важно для нашего разговора, основным жиром, циркулирующим в крови. Когда триглицерид движется по крови, он нуждается в расщеплении. ЛПЛ берет триглицерид и гидролизует, или отщепляет, жирные кислоты, позволяя им проникнуть через стенку капилляра в клетки. В жировой ткани эти жирные кислоты обычно запасаются в виде жира, то есть снова собираются в триглицериды для последующего использования в качестве энергии. В других тканях, например, в скелетных мышцах, жир обычно поглощается для немедленного сжигания.

Мышцы могут накапливать небольшое количество жира, но чаще всего, когда ЛПЛ действует в мышцах, она способствует поглощению жирных кислот из циркулирующих триглицеридов для их использования в качестве топлива. Таким образом, ЛПЛ определяет направление потока жиров: либо на хранение, либо на немедленное использование (сжигание). Этот фермент также помогает поддерживать нормальный уровень липидов в крови. Кроме того, ЛПЛ способствует проникновению в клетки остаточных частиц, богатых холестерином, а также жирорастворимых витаминов, таких как витамины А, D, Е и К. Таким образом, ЛПЛ — многозадачный игрок в метаболизме липидов. Теперь немного о роли ЛПЛ в подростковом возрасте у обоих полов. Подростковый период — это время, когда роль ЛПЛ становится особенно интригующей и заметно влияет на внешний вид тела. Половое созревание сопровождается быстрым ростом, который во многом определяется гормональными изменениями. Помимо гормонов роста, меняется и то, как тело запасает жир.

Это результат действия половых гормонов, которые влияют на экспрессию ЛПЛ в разных тканях. У девочек эстрогены повышают активность ЛПЛ в подкожном жире. Подкожный жир — это тот жир, который мы накапливаем под кожей. Эстрогены особенно активно стимулируют экспрессию ЛПЛ в областях, характерных для женской фигуры: груди, ягодицах и бедрах. У мальчиков значительное повышение уровня тестостерона, наоборот, ограничивает активность ЛПЛ в подкожном жире, что способствует общему снижению накопления жира.

Однако это может приводить к потенциально большему накоплению висцерального жира, что чаще наблюдается у мужчин. Исследование 1990 года, опубликованное в авторитетном «Журнале клинической эндокринологии и метаболизма», показало более высокую активность ЛПЛ в жировой ткани ягодиц у женщин, особенно под влиянием эстрогенов. Эти различия объясняют, почему у девочек-подростков часто больше жировой массы, чем у мальчиков, но при этом жир распределяется в более здоровых местах, поскольку подкожный жир считается относительно здоровым местом для хранения.

Активность ЛПЛ, специфичная для конкретных тканей в подростковом возрасте, формирует распределение жира в теле, закладывая основу не только для изменения формы и внешнего вида тела, но и для общего метаболического здоровья. Неудивительно, что высокая активность ЛПЛ в подкожной жировой ткани связана с лучшей чувствительностью к инсулину, в то время как накопление висцерального жира повышает риск проблем с резистентностью к инсулину, таких как диабет 2 типа. Я уже упоминал инсулин и половые гормоны, но давайте подробнее остановимся на основном гормоне — инсулине.

Инсулин известен как гормон, регулирующий уровень глюкозы в крови, но его также можно назвать жировым гормоном. Влияние инсулина на ЛПЛ тканеспецифично и особенно выражено в жировой и мышечной тканях, что напрямую связано с метаболизмом жира. В жировой ткани инсулин стимулирует активность ЛПЛ, особенно после еды. Когда вы едите, уровень инсулина повышается, и он сигнализирует ЛПЛ в жировой ткани расщеплять триглицериды и направлять жирные кислоты в жировые клетки для хранения.

Это способствует росту жировых клеток, поскольку в них происходит процесс реэтерификации — расщепленные ЛПЛ жирные кислоты снова собираются в триглицериды для запасания. В конечном итоге это приводит к увеличению жировой массы. Таким образом, действие инсулина на ЛПЛ в жировой ткани стимулирует накопление жира всякий раз, когда его уровень высок. В скелетных мышцах инсулин, наоборот, подавляет активность ЛПЛ, уменьшая поглощение жирных кислот для сжигания (окисления) внутри мышц. Это означает, что когда уровень инсулина повышен, тело отдает приоритет накоплению жира над его сжиганием, например, после приема пищи, содержащей разные макронутриенты. Исследование 1987 года, опубликованное в журнале «Метаболизм», показало, что инсулин повышает активность ЛПЛ в жировой ткани, ограничивая ее в мышцах. Эта регуляция в основном посттрансляционная. Инсулин не меняет количество производимого ЛПЛ, а влияет на его активность, то есть на то, насколько эффективно он работает.

Например, в жировой ткани инсулин способствует перемещению ЛПЛ к стенкам капилляров, усиливая его функцию, в то время как в мышцах он подавляет его действие. Но роль инсулина этим не ограничивается. Чтобы полностью оценить его влияние, важно понять, что инсулин также стимулирует производство ЛПНПНП (липопротеинов очень низкой плотности) в печени. Это основной тип богатых триглицеридами липопротеинов, производимых печенью. Это объясняет, почему даже высокоуглеводная диета с последующими скачками инсулина, даже если она с низким содержанием жира, может привести к увеличению накопления жира. Когда вы едите много углеводов, инсулин сигнализирует печени о необходимости преобразовать избыточную глюкозу в триглицериды, которые затем упаковываются в ЛПНПНП и высвобождаются в кровь. Когда ЛПНПНП проходят через жировую ткань, ЛПЛ в этой ткани, также стимулируемая инсулином, расщепляет триглицериды из ЛПНПНП, высвобождая жирные кислоты для запасания в жировых клетках.

Таким образом, организм может превращать углеводы в жир даже при отсутствии жира в рационе, что подтверждается некоторыми исследованиями. Теперь давайте рассмотрим влияние низкоуглеводных диет. Здесь есть интересные моменты, поэтому стоит уделить этому время. Существует множество способов определить «низкоуглеводную» диету, возможно, столько же, сколько людей ее придерживаются. В целом, низкоуглеводная диета подразумевает сокращение потребления углеводов до примерно 50 граммов в день.

Такой уровень часто достаточно низкий, чтобы человек вошел в состояние кетоза, то есть это будет кетогенная диета. Но, конечно, это целый спектр. В жировой ткани, как можно предположить, низкий уровень инсулина при низкоуглеводной диете снижает активность ЛПЛ. Это означает, что расщепление триглицеридов и поглощение жирных кислот для хранения будет уменьшено. Вы будете меньше накапливать жир в жировой ткани. В мышцах происходит противоположное: низкий уровень инсулина снимает ингибирование активности ЛПЛ, способствуя поглощению жирных кислот для их сжигания в мышцах.

Это, конечно, очень благоприятно: вы меньше накапливаете и больше сжигаете. Исследование 2009 года показало, что низкоуглеводные диеты повышают активность ЛПЛ в мышцах по сравнению с высокоуглеводными диетами. Влияние на жировую ткань было не столь выраженным, но в мышцах изменения были значительными. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что при низкоуглеводной или кетогенной диете вы сжигаете больше жира в мышцах — доказательства очень убедительны.

Что происходит, когда вы теряете вес?

Снижение веса, независимо от метода, изменяет активность ЛПЛ таким образом, что это может как помочь, так и осложнить долгосрочное удержание результата. Это не означает, что худеть не стоит; снижать вес важно, но нужно понимать, почему человеку после похудения может быть трудно удержать вес. В жировой ткани потеря веса, как правило, снижает активность ЛПЛ, поскольку организм направляет меньше жира на хранение.

Однако возникает интересный парадокс: экспрессия гена ЛПЛ в жировой ткани часто увеличивается во время снижения веса, особенно у людей, страдавших ожирением. Исследование 1999 года показало, что очень низкокалорийная диета снижала активность ЛПЛ в жировой ткани, но не уменьшала его экспрессию. Это говорит о том, что организм как бы готовится снова накапливать жир, если условия станут благоприятными. В скелетных мышцах потеря веса может увеличить активность ЛПЛ, что ожидаемо, поскольку это поддерживает сжигание жира — жир должен куда-то деваться, и это помогает уменьшить общую жировую массу. Однако эффект может варьироваться. Исследование, проведенное группой Джима Хилла в Колорадо, известного исследователя ожирения, изучало реакцию ЛПЛ на потерю и повторный набор веса. В работе 2012 года их команда обнаружила, что люди с высокой активностью ЛПЛ в жировой ткани в ответ на высокоуглеводную пищу после похудения были более склонны к повторному набору жира в течение четырех лет.

Это предполагает, что повышенная активность ЛПЛ в жировой ткани после снижения веса может предрасполагать некоторых людей к повторному набору веса, способствуя накоплению жира. На протяжении всего рассказа я много говорил о мышцах.

Что происходит, когда мышцы играют главную роль, например, при физических нагрузках?

Неудивительно, что физические упражнения оказывают мощное влияние на ЛПЛ, снова с тканеспецифическими эффектами. Большая часть исследований проведена на примере аэробных нагрузок, и ожидаемый результат — усиление поглощения жирных кислот для получения энергии в мышцах.




Исследование 1978 года показало, что у бегунов активность ЛПЛ в мышцах была выше, чем у людей с малоподвижным образом жизни, что коррелировало с более низким уровнем триглицеридов в крови и более высоким содержанием жира в мышцах. Исследование 1979 года выявило, что длительные физические нагрузки снижали активность ЛПЛ в жировой ткани, одновременно повышая ее в мышцах. Эти изменения также были в основном посттрансляционными, то есть влияли на активность фермента, а не на его количество.

Интересно, что в этих изменениях ключевую роль играл адреналин (или эпинефрин). Он действовал, уменьшая активность ЛПЛ в жировой ткани и повышая ее в мышцах. Важно отметить, что адреналин и его близкий родственник норадреналин являются основными сигналами во время упражнений, которые снижают уровень инсулина. Если у вас был высокий инсулин и высокий сахар в крови перед тренировкой, оба показателя, скорее всего, снизятся во время нагрузки. Вы можете спросить: как это возможно, ведь обычно высокий инсулин соответствует высокому сахару? Во время упражнений эта нормальная связь нарушается, потому что катехоламины (адреналин и норадреналин) оказывают противоречивое действие: с одной стороны, они повышают уровень глюкозы в крови, стимулируя печень вырабатывать больше глюкозы, а с другой — ингибируют бета-клетки поджелудочной железы, уменьшая выработку инсулина. По мере приближения к завершению, поговорим немного о гормонах щитовидной железы, поскольку они сильно влияют на накопление жира.

Говоря о гормонах щитовидной железы, я имею в виду в основном трийодтиронин (Т3), который является главным гормоном в этом контексте. Т3 является регулятором ЛПЛ. Мы часто думаем о гормонах щитовидной железы как о ускорителях метаболизма. Но Т3 также формирует роль ЛПЛ в управлении жиром. В жировой ткани Т3 стимулирует экспрессию ЛПЛ, увеличивая производство фермента и усиливая расщепление триглицеридов для запасания жирных кислот. Однако интересно, что он также может стимулировать функцию митохондрий, что может приводить к ускоренному сжиганию жира.

То есть его эффект не сводится только к накоплению жира, как можно было бы подумать. В скелетных мышцах результаты более предсказуемы: Т3 повышает активность ЛПЛ, направляя жирные кислоты на окисление для получения энергии. Гипотиреоз (низкий уровень Т3), наоборот, снижает активность ЛПЛ, особенно в мышцах. Это является частью общего влияния щитовидной железы на набор или потерю жира, в зависимости от того, страдает ли человек гипертиреозом или гипотиреозом.

Возвращаясь к теме низкоуглеводных диет, кетогенные диеты являются их разновидностью, и стоит упомянуть их явно, поскольку есть исследования, посвященные именно им. Исследование 2001 года показало, что высокожировые диеты повышали активность ЛПЛ сильнее, чем высокоуглеводные, но это было исследование на животных моделях. Это подчеркивает важные различия между видами, и к интерпретации результатов исследований на животных по сравнению с человеческими нужно подходить осторожно. Надеюсь, благодаря этому разговору у вас появилось гораздо большее понимание этого малоизвестного фермента, липопротеинлипазы. Он действительно действует как метаболический привратник, или, если быть точнее, жировой привратник, поскольку он управляет движением и запасанием жира. И он реагирует на несколько сигналов. Инсулин является безусловно самым мощным из них, и фактически ни один из других упомянутых сигналов не имеет значения в отсутствие инсулина.

Однако гормоны щитовидной железы влияют на ЛПЛ, половые гормоны влияют, диетические изменения, такие как потеря веса, упражнения (опять же, из-за гормонов, таких как катехоламины). Любые изменения веса — набор или потеря — будут оказывать некоторое влияние на ЛПЛ. Но, повторюсь, ничто не сравнится с влиянием инсулина. Будь то подростковый возраст, когда ЛПЛ способствует запасанию жира по определенному шаблону, или изменения, связанные с гормонами щитовидной железы, ЛПЛ играет тканеспецифические роли, которые раскрывают сложные механизмы энергетического баланса в организме.

Поэтому, когда вы меняете свой рацион (и я всегда рекомендую начинать с контроля углеводов для управления инсулином), или чаще посещаете спортзал, или лечите заболевания щитовидной железы или другие эндокринные нарушения, думая об изменениях в жировой ткани, помните, что, по крайней мере отчасти, эти изменения могут быть связаны с изменениями в активности ЛПЛ. Спасибо за внимание. Надеюсь, вы узнали что-то полезное. До следующего раза: больше знаний — лучшее здоровье.