Так что же такое жир? Мы знаем, что в виде жира запасается энергия в организме. Так может, жир и не нужен вовсе? Ведь современный человек не нуждается в запасах энергии, аналогичных тем, которые защищали древнего человека во времена, когда было сложно добыть пропитание. Но теперь, когда на каждом углу есть супермаркеты и сети ресторанов быстрого питания, жир кажется биологическим анахронизмом. Само словарное определение жира — «маслянистое вещество естественного происхождения, встречающееся в теле животных, откладывающееся в виде слоя под кожей или вокруг определенных органов», — усиливает мысль о том, что он не особенно важен для нас.
Содержание статьи:
Однако общепринятое представление о жире не отражает в полной мере значение, которое он имеет в нашей жизни. Жир очень важен для человека. Он отвечает за целый ряд процессов в организме — от управления запасами энергии до передачи сигналов мозга и облегчения родов. Жир когда-то считался инертной жировой тканью, но в настоящее время исследователи классифицируют его как орган. Если вы сомневаетесь в важности жира, представьте, что будет, если в вашем организме совсем не будет жира. Чтобы понять, на что станет похожа ваша жизнь, достаточно ознакомиться с историей девочки по имени Кристина Вена.
Как функционировал организм девочки без жира
Кристина была обычным двенадцатилетним американским подростком. Ее жизнь была «заполнена» школой, спортом, друзьями и первой влюбленностью. Но как только Кристина достигла половой зрелости, произошло нечто странное. Ее тело спонтанно начало терять жир. Многие двенадцатилетние девочки были бы рады быть немного стройнее, но немногие хотели бы выглядеть как Кристина. Она потеряла жировые запасы на лице, руках и ногах. Ее внешность быстро изменилась, кожа на лице обвисла, а руки исхудали. Вскоре Кристина начала терять жир и на остальных частях своего тела, и ее обычная одежда стала висеть на ней мешком.
Как это ни странно, в то же время у нее развился огромный аппетит. Она вспоминает: «Я была очень голодна. Я была голодна до такой степени, что не могла вспомнить, что это значит – почувствовать себя сытой. Я ела все время, я не могла остановиться». Несмотря на это, Кристина продолжала терять вес.
Ее родители считали, что всему виной подростковые изменения в организме, и не видели повода для беспокойства. Поэтому они позволяли Кристине есть столько, сколько она хотела. Некоторые из ее друзей даже завидовали тому, сколько Кристина могла съесть, и при этом оставаться такой худой. Но она продолжала терять жир. В конце концов, она потеряла его так много, что ее перестали узнавать те, кто был знаком с ней до этого.
Это была очень необычно – так много есть и одновременно катастрофически худеть. И вскоре произошло еще одно странное событие — на руках Кристины начали образовываться шишки. Сначала на ее предплечьях было обнаружено всего несколько мягких комков. Но, в конце концов, появились десятки мягких, заполненных жидкостью волдырей, которые не исчезали. Вот тогда родители забили тревогу. Они отвели девочку к дерматологу, который предложил сделать анализы крови.
Результаты тестов повергли врача в шок. Общий холестерин Кристины составлял 950 мг/дл, хотя нормальный уровень для девочки ее возраста составляет меньше 170. Ее уровень триглицеридов, который должен был быть около 150 мг/дл, составил 16 000. Уровень сахара в крови после еды обычно составляет 100 мг/ дл. У Кристины он оказался равен 500. Ее кровь была переполнена жиром, холестерином и сахаром.
Как только дерматолог ознакомился с результатами анализов, он сразу понял, что проблема Кристины не относится к дерматологии, а связана с нарушением обмена веществ. Он немедленно направил Кристину к эндокринологу.
Сначала эндокринолог заподозрил у нее диабет, и начал лечить ее. Но здоровье Кристины не улучшилось. Даже когда она начала принимать лекарство от диабета, ее вес продолжал снижаться, а аппетит еще больше вырос. Кристина вспоминает: «Я бы на самом деле съела всю еду в доме. И не обязательно пища должна была быть вкусной. Я ела все, к чему получала доступ, даже маринованные грибы. Я не контролировала себя. Мои родители стали запирать кухню. А я садилась под дверь и рыдала».
Волдыри стали распространяться по всему телу Кристины. Они не только уродовали ее, но и сделали ее жизнь невыносимой. Волдыри постоянно воспалялись и были очень болезненными. Ей стало трудно передвигаться, принимать ванну. Даже прием пищи теперь давался ей с трудом. Она испытывала неудобства при обращении со столовыми приборами.
Ее эндокринолог не знал, что еще можно предпринять. Однажды он вспомнил, что слушал лекцию доктора Элифа Орала, который был специалистом по эндокринным заболеваниям, диабету и нарушениям обмена веществ. В его лекции упоминалось о пациентах с симптомами, похожими на симптомы Кристины. Эндокринолог отправил Кристину к доктору Оралу, который осмотрел ее в марте 1997 года.
Доктор Орал вспоминает: «Для нас ее потеря жира не стала сюрпризом. К тому времени, когда мы ее увидели, у нее уже не было жира. И поскольку это то, что мы изучаем, мы сразу поняли, в чем заключалась ее проблема ». Орал поставил Кристине диагноз «липодистрофия» — генетическое состояние, которое приводит к атрофии жира и, в конечном итоге, к его исчезновению. Чтобы подтвердить диагноз, Орал также сделал биопсию печени Кристины, которая была значительно расширена и буквально выпячивалась из живота. Также обнаружилось, что в моче Кристины было много белка. Все анализы подтвердили диагноз доктора Орала.
Таинственным симптомам Кристины — потеря веса, неконтролируемый аппетит, высокий уровень жира в крови, болезненные волдыри – было окончательно дано объяснение. Избыток питательных веществ, поступающих с пищей, у Кристины не откладывался про запас в виде жировых отложений, а бесконечно циркулировал в ее крови. Нерафинированный жир накапливался в печени Кристины, значительно увеличивая ее в размерах, а также образовывал болезненные, воспаленные волдыри на коже.
Однако правильный диагноз не привел к моментальному облегчению состояния Кристины, потому что не существовало простого метода лечения данного синдрома. Она регулярно проходила плазмаферез. Это процесс, при котором ее кровь подвергалась фильтрации для удаления жиров и холестерина, и снова возвращалась в ее кровообращение. Этой долгой и мучительной процедуре ей пришлось подвергаться регулярно, до трех раз в неделю.
Гораздо хуже было то, что врачи не давали никаких прогнозов. Родителям Кристины сказали, что она, возможно, умрет. Кристина вспоминает: «Врачи сказали, что не могут ничего поделать, и что мне нужно готовиться к худшему. Я перестала ходить в школу. Я подумала, что если мне суждено умереть, пусть это произойдет дома. Мне приходилось заниматься самостоятельно. Для моих родителей моя болезнь стала страшным ударом. Мама постоянно плакала».
Долгий путь к пониманию функций жира
Кристина и ее семья начали изучать, насколько сложной может быть биология жира, и каковы последствия для жизни, когда что-то с ним не в порядке. Это было достаточно шокирующим открытием для них. Еще более удивительным, однако, является то, насколько упрощен взгляд на жир даже у медиков.
Жир на протяжении веков считался просто хранилищем лишних калорий и не более того. Казалось бы, что проще: для того, чтобы потолстеть, нужно больше есть; если нужно похудеть, достаточно уменьшить потребление пищи. Но тысячи исследований со всего мира в настоящее время показывают, что жир — это больше чем жир. Это динамичный и интерактивный эндокринный орган, который жизненно необходим человеку. Это настолько важно, что природа гарантирует его зарождение в утробе матери. Примерно на пятнадцатой неделе беременности эмбрион начинает вырабатывать жир. То есть, это происходит еще до того, как другие органы начинают функционировать. Жир контролирует наш аппетит, влияет на наши эмоции, снабжает энергией и обеспечивает функционирование других органов. Неудивительно, что в нашем организме есть множество способов накапливать жир и еще больше способов помешать любым попыткам от него избавиться.
Ученые с давних пор стремились разобраться с жиром. Стремление понять его можно проследить, по крайней мере, со времен древней Греции. Древнегреческие врачи полагали, что жир — это застывшая кровь, которая чаще встречается у женщин. Они же выдвинули гипотезу, что лишние жидкости организма, такие как молоко, оставшееся после лактации, и неиспользованная сперма, превращаются в жир. Это привело к убеждению, что мужчины с избыточным весом стерильны. Гиппократ писал о жире как о «лишней влаге» в организме, которая может привести к сексуальной дисфункции, если ее не устранить.
Предположение о том, что жир получается из биологических жидкостей, прижилось на многие годы, хотя некоторые ученые и врачи также связывали жир с пищей и энергией. Гален, греческий врач, заявлял, что с помощью физических упражнений любого «необъятного толстяка» можно превратить в человека средних размеров. Врач короля Генриха VIII, доктор Эндрю Бурд, считал, что к жировым отложениям короля привело употребление им сладкого вина. На протяжении столетий теории о жире фокусировались на еде и физических упражнениях — связях, которые можно наблюдать невооруженным глазом. Но разработка микроскопа в середине XVII века продвинула вперед понимание жира.
В 1670-х годах Антони ван Левенгук создал объектив, способный увеличивать объекты более чем в двести раз от их оригинального размера. Европейские ученые начали использовать линзы Левенгука для исследования жидкостей организма, элементов растений, тканей животных и всего, что они могли поместить под микроскоп. К их удивлению, они обнаружили, что растения и животные состоят из маленьких «пузырьков». Эти структуры стали называть «клетками» и, как предполагалось, они были наименьшими живыми компонентами организмов. Ученые узнали, что клетки являются самодостаточными телами, которые связаны друг с другом и служат строительными блоками различных органов. Когда жир начали изучать под микроскопом, оказалось, что он также состоит из клеток.
Однако, обнаружились и уникальные черты жировых клеток — они обладали особой способностью хранить жир в большом количестве. Жировые клетки (также называемые адипоциты) могут увеличивать свой объем более чем в тысячу раз от нормального размера, раздвигая другие клетки в сторону.
Клеточная теория 17-го века была дополнена молекулярной теорией в 19-м веке. В 1874 году Теодор Гобли выяснил молекулярную структуру жира, показав, что это просто длинная цепь атомов углерода. Различные типы жировых молекул были идентифицированы и объединены в общую группу под названием «липиды».
Собрав воедино эти результаты, научное сообщество смогло классифицировать структуру жира в организме. Это часть тела из жировой ткани (также называемой адипозной), состоящей из миллионов жировых молекул, которые можно использовать для получения энергии.
Со временем стало ясно, что жировая ткань состоит не только из жира. Было обнаружено, что жировые отложения тела в среднем содержат только три четверти жира, а остальная их часть состоит из:
- волокон коллагена, которые удерживают их на месте;
- кровеносных сосудов и нервных окончаний;
- крови,
- мышц,
- стволовых и иммунных клеток.
Когда мы зажимаем складку на животе, в действительности под нашими пальцами оказывается не только жир.
К двадцатому веку ученые расшифровали механизмы, с помощью которых организм человека производит и использует жир. В 1936 году Рудольф Шенхаймер и Дэвид Риттенберг из Колумбийского университета смогли проследить путь, по которому углеводы из пищи попадают в печень, где часть из них превращается в молекулы жира. Эти углеводы, превращенные в жир, затем распределялись через кровоток к жировой ткани и откладывались в виде триглицеридов (триплетной формы молекул жира), для длительного хранения.
После открытия Шенхаймера и Риттенберга исследователи полагали, что весь жир в организме вырабатывается печенью. Но 10 лет спустя Беньямин Шапиро и Хаим Эрнст Вертхеймер из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что адипоциты также могут производить свой собственный жир. До этого времени исследователи считали, что жир — это просто пассивное хранилище без метаболических возможностей. Шапиро и Вертхеймер доказали, что жир обладает способностью производить себя самостоятельно.
«Азы» о функционале жира
В конце концов, многочисленные открытия ученых, изучающих, как образуется жир, где он хранится, как и когда наши тела используют его, сложились, как кусочки мозаики. Появилось понимание того, как желудок, поджелудочная железа и тонкая кишка расщепляют нашу пищу на аминокислоты, жир и углеводы. Они попадают в систему кровообращения, где кровь доставляет их непосредственно в ткани. Некоторые из питательных веществ попадают в печень, там они разрушаются и перерабатываются. Печень принимает переваренную пищу и превращает ее в вещества, которые организм может использовать для энергии, роста и других нужд. Печень преобразует часть потребляемых нами аминокислот и использует их для создания белков, необходимых организму. Она превращает остатки аминокислот, а также углеводы, сахара и жиры, в три основных источника энергии:
- глюкозу,
- гликоген,
- жир.
Для лучшего понимания процесса использования нашим телом этой энергии сравним ее с деньгами. Так же, как деньги используются для процессов обмена в нашей экономике, энергия необходима для каждой операции в нашем организме. Деньги существуют в разных формах: наличные, текущие счета и долгосрочные сберегательные счета. Иногда нам нужны деньги, чтобы потратить сразу. В других случаях мы просто хотим, чтобы они были «под рукой». Мы также откладываем часть денег в виде сбережений на «черный» день. Для организма человека глюкоза — это деньги, гликоген — это контрольный счет, а жир – долгосрочный вклад. Глюкоза — это форма сахара. Она похожа на наличные деньги тем, что она мгновенно удовлетворяет текущие потребности организма в энергии. Глюкоза попадает в организм с пищей, а также вырабатывается печенью. Больницы используют глюкозу в капельницах для внутривенного кормления пациентов, которые не могут принимать пищу самостоятельно.
Когда у нас слишком много денег, мы кладем часть на сберегательный счет. В организме аналогичным резервом является гликоген — печень и мышцы создают его из глюкозы, связывая в цепочки и сохраняя для дальнейшего использования. Как только уровень глюкозы в крови уменьшается, организм начинает разрушать гликоген, высвобождая молекулы глюкозы, и сжигая их по мере необходимости.
С жиром все по-другому. В отличие от гликогена, жир — это вовсе не накопленная и доступная для использования глюкоза. Молекулы жира (также называемые жирными кислотами) представляют собой цепи из 14-20 связанных между собой атомов углерода. Эти молекулы объединяются в тройки, образуя триглицериды. Они длинные, гибкие и податливые, поэтому могут плотно упаковываться в наших жировых клетках. Когда в организме мало глюкозы и гликогена, доходит очередь до жира, который начинает использоваться для получения энергии. Жир как вклад в банке: добраться до него нелегко, но он может безопасно храниться в течение длительного времени.
Процесс, посредством которого наш организм производит жир, получил научное название липогенез, а расщепление жира для высвобождения жирных кислот называется липолизом. Липогенез особенно активно запускается после приема пищи, когда у нас есть запасы питательных веществ.
При переваривании пищи поджелудочная железа выделяет инсулин, который дает сигнал клеткам по всему телу о том, что питание поступает, поэтому они должны быть готовы принять его. Клеткам необходимо преобразовать питательные вещества в энергию. Эта энергия может быть использована немедленно или сохранена про запас. После еды уровень глюкозы повышается (наличных денег в изобилии), затем повышается уровень гликогена (деньги на банковской карте). Часть диетического жира откладывается в жировой ткани, а излишки углеводов, сахара, жира и белка поступают в печень, где в результате липогенеза превращаются в жир.
Из печени молекулы жира попадают в кровоток и откладываются в клетках нашего тела, по большей части, в наших жировых клетках. Молекулы жира выталкивают воду и упаковываются так эффективно, что 40000 калорий в нашем теле весят всего около 4,5 кг. Если бы нам нужно было хранить сопоставимое количество энергии в виде гликогена или глюкозы, мы бы удвоили свой вес тела. Остается сказать спасибо природе за то, что существует жир.
Вы, скорее всего, удивитесь, узнав о том, что для поддержания своей активности мозг потребляет столько же энергии, сколько необходимо мышцам. Далее следуют сердце, желудочно-кишечная система и почки. Как только жирные кислоты попадают в клетки, химические процессы разрывают углеродные связи. Расщепление жирных кислот производит химическую энергию, которую наши тела могут использовать. Когда запасы глюкозы и гликогена находятся на низком уровне, организм «вспоминает» о жире — своем «сберегательном вкладе».
Однако, когда происходит сбой в отлаженной работе жира, ничего подобного не происходит. Жиры и сахара, которые мы потребляем, попадают в наш кровоток и вместо того, чтобы откладываться в жировой ткани, блуждают по нашей системе кровообращения. Они образуют отложения в местах, где не должно быть жира, таких как сердце, печень и пазухи между органами, нарушая нормальную жизнедеятельность этих органов. В конечном счете, диабет, болезни сердца и дисфункция печени могут быть результатом неправильного функционирования жира.
Когда у Кристины развилась липодистрофия, ее организм был не в состоянии поддерживать уровень жира на достаточном уровне. Следовательно, был нарушен механизм хранения жиров и излишков питательных веществ в ее теле. Это привело к отложению жиров в печени Кристины и подкожных волдырях. Некоторые люди, сидящие на диете, мечтают полностью избавиться от жира, но последствия этого могут быть катастрофическими и даже смертельно опасными.
Как удалось восстановить функции жира в организме Кристины
После четырех лет неуверенности, безнадежности и бесконечного очищения крови доктор Кристины порекомендовал ее семье попробовать экспериментальное лечение липодистрофии. Это лечение было связано с применением недавно обнаруженного белка, который изучался в исследовательской лаборатории университета Рокфеллера. Лечение, безусловно, было рискованным, потому что белок не был тщательно протестирован на людях с липодистрофией, и никто не знал, какими будут побочные эффекты. Но из-за смертельной опасности, нависшей над Кристиной, она и ее родители были вынуждены согласиться на данный вид лечения.
Кристине исполнилось семнадцать лет, когда ей начали ежедневно делать инъекции этого белка. Спустя несколько дней после начала курса лечения она еще не чувствовала изменений. Но к десятому дню ее аппетит, который был ненасытным до этого, начал ослабевать. Кристина вспоминает: «Я помню, как мы с моим отцом обедали, и я впервые за много лет не смогла доесть все, что лежало у меня на тарелке. Я сказала папе: «Боже мой, я наелась». И это был первый день, когда я действительно почувствовала сытость».
Доктор Орал также заметил положительные изменения: «Поначалу Кристина продолжала ходить на плазмаферез. Через пару недель лечения мы смогли собственными глазами убедиться в том, что лечение начало давать результаты — ее плазма стала не такой «молочной», как раньше. Раньше ее кровь была похожа на крем из-за обилия триглицеридов и холестерина, но уже через несколько недель все начало приходить в норму. К концу лечения ее кровь выглядела практически идеально, ее характеристики были великолепны. Кристина больше не нуждалась в плазмаферезе».
Из-за снижения аппетита она стала есть меньше. Уровень глюкозы и триглицеридов в крови Кристины резко снизился, что привело к ремиссии сахарного диабета. Жировые отложения в печени стали исчезать, а ее размер уменьшился на 40%. Болезненные волдыри по всему телу также исчезли. Экспериментальное лечение позволило ее организму более эффективно включать глюкозу и жиры в обмен веществ. Они больше не циркулировали в крови и не накапливались в жизненно важных органах. Здоровье Кристины улучшилось, а угроза ранней смерти миновала. Она смогла вернуться к полноценной жизни: закончила колледж, нашла работу, и вышла замуж.
История о Кристине и других людях, страдающих липодистрофией, показывает, насколько жир важен для поддержания хорошего здоровья. Без него другие органы не могут нормально функционировать. Строгий контроль потребления пищи мог бы предотвратить появление избытка жиров в крови и помочь справиться с симптомами липодистрофии. Однако практически невозможно точно сопоставить потребление калорий и текущие расходы энергии за день. Именно этого требовала бы от нас жизнь без жира. Жир тела позволяет нам поглощать энергию из пищи, создавать ее запасы для использования при необходимости. Иначе бы нам пришлось думать только о еде.
Виды жира в организме
Функции жира не ограничиваются хранением энергии и управлением ей. Мы также используем его для производства тепла, изоляции органов и взаимодействия с иммунной системой. Наш жир выполняет разные функции и делится на несколько видов:
- Белый жир
Жир, который накапливает энергию, называется «белым», поэтому белый жир — это то, что мы хотим потерять, когда пытаемся похудеть.
- Коричневый жир
Это жир, который находится в области шеи, спины и сердца. Его цвет обусловлен высокой плотностью органелл, называемых митохондриями. Цвет, это не единственное различие между этими двумя типами жиров. В то время как белый жир накапливает энергию, коричневый жир фактически тратит энергию на выработку тепла. Коричневый жир выполняет это с помощью специального белка под названием термогенин. Младенцы имеют более высокую долю коричневого жира, в отличие от взрослых.
- Бежевый жир
Его больше у взрослых людей. Бежевый жир был обнаружен в 2012 году доктором Брюсом Шпигельманом, научным сотрудником Диабетического центра в Бостоне. Он выявил, что во время тренировок наши мышцы вырабатывают гормон ирисин, и это является сигналом для превращения бежевого жира в коричневый. Не совсем понятно, почему организм начинает вырабатывать больше коричневого жира в ответ на физическую нагрузку, но это помогает похудеть!
В настоящее время исследователи активно изучают возможность применения на практике идеи по манипулированию белым жиром для лечения ожирения. Идея заключается в том, чтобы уменьшить количество белого жира путем инъекции коричневого жира или преобразования его в бежевый жир. Кроме того, было доказано, что активность коричневого или бежевого жира у взрослых увеличивается под воздействием холода. Ученые полагают, что коричневый жир обладает определенным потенциалом для уменьшения количества белого жира.
Получается, что коричневый жир, который сжигает энергию, просто находка для людей, которые любят обильно питаться. Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Рассмотрим уникальный случай, произошедший с Джоселин Рис.
Слишком много “хорошего” жира — это плохо
Джоселин Рис родилась недоношенной, на восемь недель раньше срока. Как и другие недоношенные дети, она находилась в больнице несколько недель, чтобы набрать вес. Джоселин выписали, когда ее вес достиг 2 кг и ее родители стали заботиться о ней. Так же, как они заботились до этого о брате и сестре Джоселин. Для новорожденных характерно набирать вес со скоростью около 30 грамм в день, однако Джоселин в возрасте 6 месяцев весила всего около 3 кг.
Родители Джоселин обратились за помощью к врачам, которые взяли у девочки анализы и не нашли ничего подозрительного. Казалось, с Джоселин все в порядке, за исключением того, что она не может набрать вес, хоть и получает достаточно калорий. Врачи направили родителей Джоселин к признанному во всем мире эксперту в области педиатрического обмена веществ.
В 2010 году Джоселин Рис показали доктору Халид Хуссейну — профессору детской метаболической эндокринологии в Университетском колледже Лондона. Учреждение является международным медицинским центром и принимает пациентов с серьезными нарушениями обмена веществ. Хуссейн занимается лечением и исследованием необычных случаев, связанных с низким уровнем сахара в крови и диабетом.
Хуссейн сделал ряд анализов, чтобы исследовать, почему Джоселин не может набрать вес. Уровень сахара в крови был низким, поэтому он начал вводить ей глюкозу и увеличил калорийность ее рациона. Уровень инсулина оказался низким, а уровни адреналина, норадреналина, кортизола и гормона роста были в норме. Но когда Хуссейн измерил расход энергии Джоселин в состоянии покоя, оказалось, что он выше, чем должен быть.
Не будучи уверенным в источнике проблемы, Хуссейн обратился за помощью к другим медицинским специалистам клиники. Генетики проверили Джоселин на наличие мутаций, связанных с нарушением обмена веществ. Также Джоселин осмотрели педиатры и специалисты по пищеварительной системе. Были проведены тесты на муковисцидоз и наличие инфекций. Все обследования показали, что Джоселин должна нормально набирать вес. В отчаянии Хуссейн также обратился к другим специалистам за пределами больницы, но никто не мог сказать, почему ребенок, который потребляет в шесть раз больше калорий, чем другие дети ее возраста, не набирает вес.
Хуссейн наблюдал за ребенком в течение года, следил за рационом и обеспечивал уход, но все же Джоселин не прибавляла в весе. Хуссейн вспоминает: «Как врач, я был очень расстроен, потому что не мог поставить диагноз. И это меня очень тревожило, потому что мой маленький пациент не набирал вес, несмотря на все, что мы сделали. Мои коллеги постоянно интересовались ее весом, когда встречали меня. Семья Джоселин была очень расстроена тем, что лечение не приносит результатов. Они хотели уехать домой, а я не мог их отпустить, потому что Джоселин нуждалась во внутривенном вливании глюкозы».
Наконец, после года поиска проблем появилась «зацепка». Врач назначил биопсию печени, мышц и жировой ткани Джоселин. Биопсия печени и мышц показала нормальные результаты, но в пробе жировой ткани обнаружилось необычайно большое количество коричневого жира. Впервые за все время исследования доктор обнаружил нечто важное. «Чрезмерный уровень коричневого жира объясняет все», — говорит Хуссейн. «Такое ощущение, что коричневый жир сжигает калории, а глюкоза усваивается и не откладывается в тканях для хранения». Действительно, коричневый жир Джоселин слишком активно участвовал в обмене веществ, заставляя ее немедленно использовать всю глюкозу, которая попадала в организм. Коричневый жир также повышал чувствительность к инсулину, что объясняло его низкий уровень. Слишком большое количество коричневого жира мешало Джоселин нормально развиваться.
В три года Джоселин все еще весила всего 3 кг. Несмотря на помощь врачей и ученых со всего мира метод лечения не был найден. На четвертом году жизни Джоселин Рис скончалась.
Даже что-то полезное, например, коричневый жир, может нанести нам вред, если не соблюдается баланс. История с Джоселин Рис — это напоминание нам о важности здорового и сбалансированного жира.
Роль жира в организме
Функции жира в организме не ограничиваются только накоплением энергии и генерацией тепла. В 1899 году Чарльз Эрнест Овертон обнаружил, что мембрана вокруг каждой клетки тела состоит из жира и холестерина — двух основных видов питательных веществ, содержащихся в современных продуктах питания. Мембрана играет роль стенки вокруг клетки, ограничивая ее содержимое и придавая ей структуру. Она также является защитным слоем, позволяющим питательным веществам, гормонам и побочным продуктам обмена веществ попадать в клетку и покидать ее пределы. Другими словами, каждая клетка нашего организма существует только благодаря липидно-холестериновой мембране, которая ее окружает. Без жира некоторые жирорастворимые витамины, такие как A, D, E и K, не смогут проникнуть в клеточную стенку, а это значит, что мы не сможем извлечь из них пользу.
Клетки мозга особенно сильно зависят от жира. Мозговые клетки находятся в веществе, называемое миелином. Миелиновая оболочка обеспечивает сохранность нервных импульсов, подобно тому, как резина изолирует провода. Как вы думаете, из чего состоит миелин? Миелин на 80% состоит из липидов, а это значит, что жир на самом деле умеет «мыслить».
Коммуникативная функция жира
Мало того, что в нашем организме есть различные типы жира, у нас также есть различные типы молекул жира. И некоторые из этих молекул могут делать фантастические вещи. В ходе проведения исследования, целью которого было доказательство бесполезности жира, случайно были обнаружены новые виды молекул жира.
В 1924 году Джордж Барр приступил к работе в лаборатории Герберта Маклина Эванса (Университет Кали в Беркли). Маклин Эванс совместно с физиком Кэтрин Скотт Бишоп обнаружил существование витамина E. Джорджу Барру они поручили описать химические свойства этого витамина.
Барр приступил к работе вместе со своей женой-лаборантом Милдред. Они проводили эксперименты на крысах по определению роли витамина Е в питании. Для этого они исключили его из рациона крыс. Но каким-то образом липидный компонент, содержащий витамин Е, все еще попадал в пищу. Чтобы предотвратить это, супруги Барр удалили все жиры из рациона крыс. Они кормили животных только сахаром, казеином (молочным белком), витаминами и солью, не допуская попадания в корм крысам даже малейших остатков жира.
Но эксперимент проходил не так, как было запланировано. Крысы заболели — их кожа стала чешуйчатой и полной перхоти, они потеряли мех вокруг мордочки, на их теле появились раны, а хвосты и лапы воспалились. Они постоянно худели и через три-четыре месяца умерли. Вскрытие показало, что крысы также имели серьезные повреждения почек и мочевыводящих путей.
Барр проконсультировался с экспертами по питанию, чтобы понять, каким образом необходимо изменить рацион крыс, чтобы избежать подобной экстремальной реакции. Диетологи в 1920-х и 1930-х годах настаивали на том, что жир не нужен для здорового питания. Супруги Барр начали добавлять различные пищевые добавки в корм для крыс, но все же они продолжали умирать.
Исчерпав все варианты, исследователи попытались добавить в рацион немного жира. Они начали с нескольких капель растопленного сала в день. Вскоре здоровье крыс начало улучшаться. Воспалительные процессы прекратились, и крысы перестали умирать. Барр предположил, что распространенное медицинское убеждение того времени, что жир не имеет значения, было неверным. Он склонялся к тому, что жир жизненно необходим для крыс.
Супруги Барр решили понять, что именно в жире спасало жизнь крысам. Спустя год экспериментов они определили основной элемент в сале, который препятствовал гибели крыс. Это была линолевая кислота.
Линолевая кислота относится к жирным кислотам, но ее функция заключается не в хранении калорий. Это особая молекула, отвечающая за передачу сигналов иммунной системы, которая подавляет воспалительные процессы в организме. В отсутствие линолевой кислоты у крыс развились симптомы воспалительных заболеваний — шелушение кожи, перхоть, воспаление и язвы. Добавление в рацион этой жирной кислоты позволило возобновить передачу сигналов в иммунной системе, уменьшить воспаление и продлить крысам жизнь.
Предвзятое отношение к жиру было настолько сильным, что после публикации своей работы Барр получил множество гневных писем. Авторы писем пытались его убедить, что он ошибся и преувеличивает значение жира. Однако в дальнейшем и другие ученые показали, что линолевая кислота образует ряд жирных кислот, называемых эйкозаноидами. Это молекулы жира в организме, которые образуются в клеточной мембране из липидов. Однако они не обеспечивают энергией, а служат своеобразными «курьерами» на короткие расстояния и могут воздействовать на близлежащие органы и сам жир. Проблемы с этим типом жирных кислот были связаны не только с воспалительными процессами, но также с раком, артритом и другими серьезными заболеваниями.
Одной из наиболее изученных групп эйкозоидов являются простагландины, которые повышают чувствительность организма к боли. Простагландины также играют ключевую роль во время беременности и способны стимулировать роды. Кто мог предположить, что жир так важен для продолжения рода человеческого?
И по сей день, многие люди убеждены, что жир вреден. Но исследования показывают, что жир участвует в управлении нашими энергетическими запасами, терморегуляции, поддержании целостности наших клеток и, что еще более удивительно, отвечает за «сигнальную систему» нашего организма.
В 1970-е, 1980-е и 1990-е были сделаны еще более удивительные открытия. Было обнаружено, что жир действительно способен говорить.
