Ο φαιός ή καστανός λιπώδης ιστός έχει αιχμαλωτίσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων τα τελευταία χρόνια διότι ειδικεύεται στο κάψιμο των θερμίδων κι αυτό θα μπορούσε να δώσει ορισμένες απαντήσεις ή ακόμα και θεραπείες γύρω από την παχυσαρκία.
Τα θηλαστικά, εκτός από τον λιπώδη ιστό στον οποίο αποθηκεύουν το λίπος τους, έχουν κι έναν άλλον ιστό που λόγω του χρώματός του ονομάζεται καφές λιπώδης ιστός. Υπάρχουν δηλαδή δύο λιπώδεις ιστοί στο σώμα μας: ο λευκός που συγκεντρώνει το ενοχλητικό λίπος κάτω από το δέρμα και αυτό που βρίσκεται στα σπλάχνα (μεταξύ των ζωτικών οργάνων), και ο καφές ιστός που σκοπό δεν έχει την αποθήκευση του λίπους αλλά την παραγωγή θερμότητας στο σώμα.
Όταν ένα ποντίκι εκτεθεί στο κρύο συνεχίζεται, η πρώτη του αντίδραση είναι να αρχίσει να έχει ρίγος και να τρέμει σε μια προσπάθεια να διατηρήσει την εσωτερική του θερμοκρασία. Καθώς η έκθεση στο συνεχίζεται, αρχίζει να ενεργοποιείται ο φαιός λιπώδης ιστός ενώ συγχρόνως βελτιώνεται η ικανότητα των μυών να τρέμουν. Σιγά-σιγά ο φαιός λιπώδης ιστός φτάνει στο έπακρο της χρησιμοποίησής του παράγοντας όλη τη θερμότητα που μπορεί και το ζώο σταματά να τρέμει. Μόλις το ποντίκι επιστρέψει σε περιβάλλον κανονικής θερμοκρασίας, ο φαιός λιπώδης ιστός καθίσταται ανενεργός αλλά παραμένει έτοιμος για ενεργοποίηση σε περίπτωση που υπάρξει μια δεύτερη έκθεση στο κρύο.
Τα καφέ λιποκύτταρα, σε αντίθεση με τα σχεδόν σφαιρικά λευκά λιποκύτταρα που αποθηκεύουν μόνο ένα μεγάλο σταγονίδιο λίπους καταλαμβάνοντας το 90% του όγκου τους, έχουν ένα πολυγωνικό σχήμα περιέχοντας μια πληθώρα σταγονιδίων λίπους και ένα πολύ μεγαλύτερο αριθμό μιτοχονδρίων. Είναι πολύ καλά δικτυωμένα με το νευρικό σύστημα το οποίο όταν ερεθίζεται από το κρύο δίνει την εντολή να απελευθερωθούν κατεχολαμίνες και τελικά να παραχθεί θερμότητα. Έχουν μεγάλη ποσότητα σιδήρου και σ’ αυτό οφείλεται το καστανό τους χρώμα. Τα μιτοχόνδρια των καφέ λιποκυττάρων καίνε γλυκόζη και λίπος με τη συμμετοχή μιας μοναδικής πρωτεΐνης που ονομάζεται αποζευγμένη πρωτεΐνη 1 (uncoupling protein 1: UCP1).
Δύσκολα μπορεί να πει κανείς ότι ο καφές λιπώδης ιστός είναι ένα ξεχωριστό όργανο στον άνθρωπο καθώς υπάρχει σε διάφορα σημεία του σώματος που δεν επικοινωνούν μεταξύ τους. Καφέ λιποκύτταρα υπάρχουν ακόμα και μέσα στις αποθήκες του λευκού λιπώδους ιστού. Επειδή όμως αυτά τα λιποκύτταρα είναι κάτι ενδιάμεσο, δηλαδή έχουν χαρακτηριστικά τόσο κλασικών καφέ κυττάρων όσο και των λευκών, ονομάστηκαν “μπεζ”.
Η ύπαρξη του φαιού λιπώδους ιστού στον άνθρωπο είχε παρατηρηθεί εδώ και πολλά χρόνια και το ερώτημα ήταν, μήπως τα παχύσαρκα άτομα έχουν την ατυχία να διαθέτουν κάποιο ελάττωμα στο μηχανισμό της θερμογένεσης. Ο φαιός λιπώδης ιστός ενεργοποιείται όχι μόνο όταν κάνει κρύο αλλά και όταν εισέρχεται τροφή στο σώμα γιατί ερεθίζει το νευρικό σύστημα κατά τον ίδιο τρόπο. Μάλιστα, η θερμοκρασία του σώματος ανεβαίνει πριν ακόμα φάμε, μόλις αρχίσει η πείνα, ως ένα είδος προετοιμασίας για την τροφή που θα ακολουθήσει. Κατά τη διάρκεια του φαγητού, η θερμότητα που εκπέμπει το σώμα αυξάνεται ακόμα και κατά 20% όχι μόνο γιατί το σώμα εργάζεται για την πέψη και την απορρόφηση της τροφής αλλά και λόγω της θερμογένεσης που προκαλείται από τον φαιό λιπώδη ιστό. Αν τα παχύσαρκα άτομα ξοδεύουν λιγότερες θερμίδες λόγω θερμογένεσης καταναλώνοντας την ίδια ποσότητα φαγητού σε σχέση με τα υπόλοιπα άτομα αυτό θα σήμαινε ότι έχουν κάποιο μεταβολικό ελάττωμα, που ενδεχομένως αποτελεί αιτία της κατάστασής τους.
Η ιδέα αυτή είχε διαδοθεί στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν διαπιστώθηκε ότι τα ποντίκια μπορούσαν να παχύνουν τρώγοντας μια εύγευστη και ρευστή μορφή τροφής σαν κι αυτή που καταναλώνει ο άνθρωπος στις καφετέριες. Όταν οι επιστήμονες θέλουν να παχύνουν τα ποντίκια δεν τους ανοίγουν με το ζόρι στο στόμα να τα ταΐσουν, απλώς αφήνουν στο κλουβί τους τις λεγόμενες τροφές της καφετέριας. Τα ποντίκια ξετρελαίνονται –όπως και οι άνθρωποι- με αυτές τις γεύσεις καταλήγοντας να παίρνουν μέχρι και 80% παραπάνω θερμίδες σε σχέση με την κανονική τους τροφή. Παρότι όλα τα ποντίκια καταλήγουν σε υπερφαγία, το αποτέλεσμα στο πάχος διαφέρει κατά πολύ μεταξύ τους. Μερικά γίνονται με το παραμικρό παχύσαρκα ενώ άλλα αντιστέκονται ενεργοποιώντας το φαιό λιπώδη ιστό ο οποίος καίει τις παραπανίσιες θερμίδες. Το συμπέρασμα αυτό προέκυψε όταν μετά από μια “θυσία” ποντικιών που διατήρησαν το βάρος του χαμηλότερα του προβλεπομένου ύστερα από μια τέτοια περίοδο υπερφαγίας, διαπιστώθηκε ότι υπήρχε σημαντική αύξηση στον καφέ λιπώδη ιστό, ακόμα και 260%, άρα αυτό ήταν που τα είχε προστατέψει από την υπερβολική παχυσαρκία.
Τα πειράματα έγιναν και σε άλλα θηλαστικά με ίδια αποτελέσματα και η σκέψη ήταν ότι ο άνθρωπος μάλλον δεν αποτελούσε εξαίρεση. Μπορεί λοιπόν το μυστικό όσων έτρωγαν πολύ και διατηρούσαν σταθερό το βάρος τους να ήταν ότι ενεργοποιούσαν τον φαιό λιπώδη ιστό τους. Το πρόβλημα όμως με το ανθρώπινο είδος ήταν ότι ο ιστός είναι συρρικνωμένος στους ενήλικες. Στα νεογέννητα αποτελεί το 3-5% του βάρους τους και εντοπίζεται εύκολα στις ωμοπλάτες, στον αυχένα και στο στήθος. Ενεργοποιείται και απενεργοποιείται στη διάρκεια της ημέρας αναλόγως με τις θερμοκρασίες στις οποίες εκτίθενται τα μωρά ώστε να προστατευθούν από την υποθερμία που τους επιφυλάσσει ο κρύος κόσμος στον οποίο ξαφνικά έρχονται. Όμως οι έρευνες έδειχναν ότι από την εφηβεία και μετά ο ιστός γινόταν αμελητέος ή εξαφανιζόταν εντελώς, έτσι η έρευνα γύρω από αυτό το θέμα δεν είχε ιδιαίτερο νόημα.
Και οι ενήλικες έχουν καφέ λίπος
Τα πράγματα άλλαξαν το 2009, όταν τρεις διαφορετικές ερευνητικές ομάδες δημοσίευσαν ανεξάρτητες μελέτες στο New England Journal of Medicine που έδειχναν ξεκάθαρα ότι οι ενήλικες, και πιο πολύ οι γυναίκες, έχουν αξιόλογες αποθήκες φαιού λιπώδους ιστού. Υποβάλλοντας τους εθελοντές σε τομογραφίες εκπομπής ποζιτρονίων, μια εξελιγμένη τεχνική που παράγει λεπτομερείς εικόνες του σώματος, διαπιστώθηκε ότι ενήλικες διαθέτουν μερικά γραμμάρια καφέ λίπος στην πλάτη, στους ώμους, στον αυχένα και το λαιμό, σε κάποια σημεία στο στέρνο και κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης.
Δεν είναι εύκολο να υπολογιστεί η ποσότητα του καφέ λιπώδους ιστού αλλά οι ερευνητές έκαναν μια προσπάθεια να λέγοντας ότι οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν πάνω από 10 γραμμάρια στο σώμα τους. Μετέπειτα μελέτες εκτίμησαν το καφέ λίπος σε όγκο και βρήκαν ότι υπάρχει μεγάλη διακύμανση από άτομο σε άτομο, από 14 mL μέχρι 665 mL. Το μέγεθος αυτό δεν είναι ευκαταφρόνητο. Κατ’ αναλογία με ότι συμβαίνει στα ποντίκια, ένας άνδρας που έχει 250 mL μπορεί να παράγει 25,5 θερμίδες την ημέρα και αν το καφέ λίπος του είναι ενεργοποιημένο διαρκώς θα μπορούσε να ξοδεύει 115 θερμίδες την ημέρα. Η έρευνα βρήκε και κάτι άλλο, ότι οι παχύσαρκοι δεν ενεργοποιούσαν αρκετά τον καφέ λιπώδη ιστό σε σχέση με αυτούς που είχαν κανονικό βάρος.
Τα ευρήματα του 2009 έκαναν την επιστημονική κοινότητα να αισθανθεί ότι βρίσκεται μπροστά σε κάτι σοβαρό το οποίο θα μπορούσε να αποτελεί σημαντική πρόοδο στην έρευνα γύρω από την παχυσαρκία. Θα μπορούσε, για παράδειγμα, να εξηγηθεί γιατί οι άνθρωποι και ειδικά οι γυναίκες κερδίζουν βάρος μετά τη μέση ηλικία. Ενδεχομένως,αυτό να συμβαίνει επειδή το καφέ λίπος παύει να ενεργοποιείται ικανοποιητικά.
Μάλιστα, ανακαλύφθηκε κάτι πολύ ενδιαφέρον, ένας μηχανισμός ο οποίος μετατρέπει τα λευκά λιποκύτταρα σε καφέ λιποκύτταρα. Πειράματα σε ποντίκια και ανθρώπους έχουν δείξει ότι το ένα είδος μπορεί να μετατραπεί στο άλλο. Τα μπέζ λιποκύτταρα δημιουργούνται μέσα στις αποθήκες των λευκών κυττάρων από την μετατροπή μιας μερίδας των τελευταίων σε καφέ. Οι εργαστηριακές μελέτες έδειξαν πως όταν κάνει κρύο, τα ποντίκια σχηματίζουν καφέ κύτταρα ανάμεσα στα λευκά και όταν πάλι η θερμοκρασία ανεβαίνει τα καφέ κύτταρα ξαναγίνονται λευκά. Ποντίκια που κάνουν εύκολα αυτή τη μετατροπή κάνουν καλύτερη επεξεργασία της ζάχαρης και έχουν μειωμένες πιθανότητες εκδήλωσης διαβήτη τύπου 2.
Η ενεργοποίηση του καφέ λίπους (ΒΑΤ) μειώνεται όσο αυξάνεται ο δείκτης μάζας σώματος (ΒΜΙ). Πηγή: “Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men, 2009”.
Πιο πρόσφατα βρέθηκε ότι ο υποθάλαμος του εγκεφάλου είναι αυτός που δίνει την εντολή να μετατραπούν τα λευκά λιποκύτταρα σε καφέ κι αυτό συμβαίνει όταν αντιλαμβάνεται υψηλά επίπεδα ινσουλίνης μετά από ένα γεύμα. Όταν στη συνέχεια η ινσουλίνη πέσε χαμηλά στο αίμα, ο υποθάλαμος δίνει εντολή να μετατραπούν τα καφέ λιποκύτταρα πάλι σε λευκά. Αυτός ο μηχανισμός μπορεί να αποδειχτεί πολύ σημαντικός για τη διατήρηση ενός σταθερού σωματικού βάρος, τόσο σημαντικός όσο και αυτός της λεπτίνης.
Φάνηκε επίσης ότι στα παχύσαρκα ποντίκια, ο υποθάλαμος αποτυγχάνει να μετατρέψει τα λευκά λιποκύτταρα σε καφέ ώστε να να καούν οι τυχόν παραπανίσιες θερμίδες που λαμβάνονται με το φαγητό. Αυτό που συμβαίνει στα παχύσαρκα ποντίκια είναι ότι ο “διακόπτης” παραμένει συνεχώς στην ίδια κατάσταση χωρίς να αλλάζει μετά από ένα πλούσιο γεύμα. Επειδή ο μηχανισμός είναι απενεργοποιημένος, τα λιποκύτταρα δεν γίνονται ποτέ καφέ και η καύσεις του σώματος είναι μειωμένες.
Το εύρημα μπορεί να εξηγεί γιατί τα παχύσαρκα άτομα ξοδεύουν λιγότερες θερμίδες από τα άτομα κανονικού βάρους όταν καταναλώνουν ένα ίδιας ποσότητας γεύμα. Και δικαιώνει τους παχύσαρκους που επί πολλά χρόνια έλεγαν ότι δεν έτρωγαν πολύ και ότι έφταιγε ο μεταβολισμός τους που πάχαιναν. Οι περισσότεροι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτό ήταν μια δικαιολογία και ότι η πραγματική αιτία της παχυσαρκίας ήταν απλώς η υπερβολική πείνα των παχύσαρκων και ο εθισμός τους στο φαγητό, αλλά τώρα φαίνεται πως υπάρχει ένας μηχανισμός που οδηγεί σε παραπανίσια κιλά λόγω κάποιου ελαττώματος.
Το πρακτικό μήνυμα
Ποιο είναι το πρακτικό μήνυμα για κάποιον που θέλει να αδυνατίσει ή να διατηρήσει το βάρος του; Κατ’ αρχήν, ο καφές λιπώδης ιστός είναι καλό να είναι αυξημένος κι αυτό δεν αφορά μόνο τη θερμογέννεση, εξυπηρετεί και άλλους σκοπούς. Για την ώρα είναι ασαφές πως βοηθάει τον άνθρωπο αλλά όπως και ο λευκός λιπώδης ιστός παράγει ορισμένες ορμόνες που μπορεί να αποδειχτούν στο μέλλον πολύ σημαντικές για την υγεία.
Η αύξηση του καφέ λιπώδους ιστού πρακτικά γίνεται μόνο με την έκθεση στο κρύο. Οι μελέτες δείχνουν για παράδειγμα ότι το χειμώνα έχει μεγαλύτερο μέγεθος απ’ ό, τι το καλοκαίρι. Δείχνουν επίσης ότι η έκθεση στο κρύο σας κάνει να χάσετε περισσότερες θερμίδες. Δεν πρόκειται βέβαια για ευχάριστη εμπειρία ωστόσο, όπως έδειξε μια μελέτη, είστε σε νεαρή ηλικία και βρίσκεται σε ένα δωμάτιο 15 βαθμοί Κελσίου για δύο ώρες φορώντας καλοκαιρινή ενδυμασία θα κάψετε 100-250 θερμίδες, επιπλέον. Τα αποτελέσματα είναι λιγότερο εντυπωσιακά αν είστε πάνω από 40 ετών. Κάτι άλλο που ίσως βοηθάει είναι να πίνετε λίγο κρύο το νερό και γενικά ψυχρά ροφήματα. Κατεβάζουν την εσωτερική θερμοκρασία και ίσως αυτό να ενεργοποιεί το καφέ λίπος.
Καλό είναι λοιπόν όταν έχετε την ευκαιρία να εκτίθεστε λίγο στο κρύο. Βέβαια, ο σύγχρονος τρόπος ζωής δεν είναι κατάλληλος για την ενεργοποίηση του καφέ λίπους. Κάποτε, τα σπίτια και τα γραφεία δεν είχαν κεντρική θέρμανση ενώ στα σπίτια συνήθως υπήρχε μόνο ένα δωμάτιο που ήταν πραγματικά ζεστό, κι αυτό μπορεί να έπαιζε το ρόλο του στα χαμηλότερα ποσοστά παχυσαρκίας. Με δεδομένο ότι περνούμε πλέον όλο και περισσότερο χρόνο σε κλειστούς χώρους, είτε εργαζόμενοι σε ένα γραφείο, είτε μπροστά στην τηλεόραση και τον υπολογιστή, ο συνδυασμός ζέστης και ακινησίας μας κάνει να χάνουμε τη μάχη με τη ζυγαριά.
Μη φοβάστε το περπάτημα και την ποδηλασία σε χαμηλότερες από το κανονικό θερμοκρασίες, αρκεί το δέρμα σας να είναι εκτεθειμένο στο κρύο. Αν δεν υπάρχει ιατρική αντένδειξη, καλό είναι να γυμνάζεστε τους χειμερινούς μήνες σε υπαίθριους χώρους και για έναν άλλο λόγο. Δύο μελέτες του 2012 έδειξαν ότι μια ορμόνη που ονομάζεται ιριζίνη και απελευθερώνεται από τα μυϊκά κύτταρα μετά από άσκηση, κάνει το λευκό λίπος να συμπεριφέρεται σαν καφέ.
Από την άλλη μεριά βέβαια, το πολύ κρύο κουράζει την καρδιά και ρίχνει την άμυνα του οργανισμού μας. Αν το κρύο ήταν αθώο, δεν θα χρειαζόταν να έχουμε νευρικό σύστημα στο δέρμα μας για να το αισθανόμαστε. Τα εμφράγματα είναι κατά 3ο% περισσότερα το χειμώνα σε σχέση με το καλοκαίρι ενώ στις ηλικίες άνω των 70 ετών είναι διπλάσια. Αύξηση παρουσιάζουν και τα εγκεφαλικά επεισόδια τους κρύους μήνες κατά 20-25%. Οι χειμερινοί κολυμβητές πρέπει να μένουν στη θάλασσα τόσα λεπτά της ώρας όση είναι η θερμοκρασία του περιβάλλοντος (π.χ. 15 λεπτά, εάν η θερμοκρασία είναι 15 βαθμοί Κελσίου).
