Varm och smal med brunt och beige fett

Det har varit några dagar med minusgrader. Jag klär mig dock fortfarande som om det vore sensommar. På morgonen fryser jag, men det gör ingenting. Det är bara hudens köldreceptorer som signalerar till hjärnan att det är kallt.

Jag är inte särskilt frusen, men några av mina kollegor tar på sig koftor och filtar och klagar på kylan. Det gäller särskilt de kvinnliga kollegorna, eftersom kvinnor i genomsnitt fryser något mer än män. Kvinnor har i jämförelse med män i snitt dels mindre muskler som skapar värme, dels har de mer fett och fett - paradoxalt nog - är bra på att hålla fast värme, vilket gör extremiteterna längst ut, som händer och fötter, lite kallare.

Kroppen anpassar sig alltid och jag tror det är bättre att frysa litegrann och anpassa sig, än att linda in sig i filtar. Genom att frysa bildas ett sorts fett som - precis som muskler men mycket mer effektivt - genererar värme. Det kallas för brunt fett. Brunt fett kräver inget arbete, inga åkerbrasor. Det är som små pyrande brasor i cellerna och tillsammans bränner det glukos och stora mängder vitt fett. Bara genom att sänka temperaturen några grader, ökar kaloriförbrukningen med 15 %.

Vad är brunt fett?
Brunt fett är en viss typ av fettvävnad som bränner fett och glukos för att generera värme. I vanliga fall används cellernas mitokondrier för att tillverka energi (ATP) som används till arbete och ungefär hälften av energin läcker ut som spillvärme (det är därför man blir varm av arbete), men i bruna fettceller produceras endast spillvärme. Vitt fett saknar denna förmåga. Spädbarn, som inte kan huttra sig varma, är beroende av brunt fett för att hålla värmen. Små däggdjur är också beroende av brunt fett. Tack vare brunt fett drabbas inte gnagare av fetma och de fryser inte ihjäl och björnar kan sova i lugn och ro i sitt ide utan att huttra och skaka under vintern. Till för bara några år sedan trodde man inte att vuxna människor hade något brunt fett, men nyare studier visar att det finns och att det fyller en funktion. Det är kanske anledningen till att man fryser mer nu på hösten när det är 2 grader kallt än senare på vintern när det är lika kallt. Skillnaden är att på vintern har vi brunt fett i kroppen som skapades när vi frös tidigare på hösten.

Brunt och vitt fett.

I veckan kom ytterligare tre studier som belyser nya aspekter av brunt fett. Brunt fett har plötsligt blivit ett mycket hett forskningsområde.

Beige fett
Genom att utsätta sig för låga temperaturer kan man omvandla vitt fett från lår och mage till en mellanform av brunt fett som kallas beige fett och som också bränner kalorier för att skapa värme, visar en ny studie.

Man vet sedan tidigare att gnagare som utsätts för låga temperaturer, omvandlar vita fettdepåer till beige fett. I den nya studien undersökte man om detta också skedde hos människor. Man analyserade vävnadsprover av fettvävnad från 55 magar för att se om de vävnadsprover som tagits på vintern visade mer tecken på "bryningsaktivitet" (vitt till beige) än på vävnadsprov som tagits under sommaren. Forskarna tog också prov på 16 lår efter att de hållit en ispåse på låren i 30 minuter.

Analysen visade att fettvävnad som samlats in på vintern hade en högre nivå av två genetiska markörer för beige fett, jämfört med de prover som tagits på sommaren. Vävnadsprover från de istäckta låren visade förhöjda halter av tre genetiska markörer bundna till beige eller brunt fett i prover tagna under vintern.

Tre typer av fett.

Forskarna upptäckte också en skillnad i resultaten mellan magra och överviktiga (BMI>30) människor. Effekten var sämre hos överviktiga p.g.a. inflammationer i vävnaden som försämrade konvertering av vitt fett till beige fett. Det gör det alltså lite svårare för överviktiga att gå ner i vikt.

Hjärnan kontrollerar det bruna fettet
Förändringen från vitt till beige/brunt fett börjar som en molekylär process i hjärnan. Denna process påverkar hur mycket energi som vi bränner och hur mycket vikt vi kan förlora. Detta visas i en studie som publicerats i senaste numret av tidskriften Cell.

Den process som ”bryner” vitt fett till brunt fett styrs av nervceller som kontrollerar hunger och aptit. När forskarna stimulerade denna process i hjärnan hos möss fann de att det skyddade dem från att bli överviktiga trots att de gavs en fet kost. Därefter studerade forskarna de molekylära förändringarna i nervceller kopplade till aptit i hjärnan (i hypotalamus) och fann att en unik sockerart som kallas "O-GlcNAc" pluggade igen jonkanaler för kalium, vilket i sin tur fungerar som en startsignal för hjärnan att aktivera förbränningen av fett.

Björnar sover utan att huttra av kyla. Källa.

Det är framför allt hunger och kyla som aktiverar denna process hos däggdjur. Brist på mat är mer kraftfullt än kyla därvidlag, eftersom matbrist kan minska värmeproduktionen för att upprätthålla den livsviktiga energibalansen. Brunt fett fyller alltså en viktig funktion för däggdjurens överlevnad genom att ge värme både när man är hungrig och frusen.

Bryna vitt fett med en klick adenosin
Kan denna kunskap utnyttjas? Finns det ett piller? Ja, kanske inom några år. Nordiska forskare upptäckte nyligen att kroppens adenosin aktiverar brunt fett och bryner vitt fett. Adenosin frigörs under stress. För att denna signal ska nå fram krävs adenosinreceptorn A2A. Om adenosin binder till denna receptor i bruna fettceller, stimuleras fettförbränning.

Vitt fett saknar receptorn A2A, men när forskarna överförde A2A-receptorgenen från bruna fettceller till vita fettceller i möss, kunde mössens vita fettceller smälta överflödigt fett. På sikt kanske det innebär ett "piller" mot fetma.

Iskall
Häromdagen glömde jag att ta mina löparhandskar som jag köpte i Davos en kall dag för tre månader sedan för många schweizerfranc. Jag fryser aldrig om benen eller kroppen, men händerna kan bli kalla. Det var riktigt kallt, men jag kunde inte vända om. Mitt blod retirerade in i de inre organen som besättningsmännen på ett sjunkande skepp, som om händerna skulle lossna och ramla av och bli kvar längs vägen. Fingrarna var lite fumliga efteråt, innan blodet vågade ta sig in i dem igen. Kanske jag aktiverade produktionen av brunt fett. I så fall var det väl värt det. Sen tog jag en kall dusch.

Det har var mitt femte inlägg om brunt fett. Tidigare inlägg:
Frossa bränner kalorier 2014
Elda med brunt fett 2013
Bruna fettceller bränner fett 2012
Brunt fett motar kylan 2010