При каких же обстоятельствах нарушаются функции подкожно-жировой клетчатки?

В норме жировые клетки бывают круглой формы и имеют диаметр 0,05–0,08 мм, но если жиры накапливаются, то их диаметр увеличивается в полтора раза, а вес – более чем в два раза. Когда клетки раздуваются до такой степени, что больше не могут поглощать жиры, образуются новые жировые клетки. Если у человека с нормальным весом количество жировых клеток составляет 10–30 млрд, то у имеющего избыточный вес или ожирение это количество увеличивается до 80–100 млрд.

Количество жировых клеток определяется в подростковом возрасте, еще до того, как человек станет взрослым, после чего около 10 % этих клеток ежегодно сменяются[30]. Как показано на рис. 10, жировые клетки переходят через мезенхимальные стволовые клетки в преадипоциты, расслаиваются на адипоциты и точно так же, как и другие клетки, умирают, когда продолжительность их жизни подходит к концу. Для того чтобы запасти в этом процессе излишнюю энергию, подкожно-жировая клетчатка увеличивает размер клеток (это называется гипертрофией) или создает новые клетки (это называется гиперплазией), расширяя хранилище энергии[29].

Рисунок 10

Когда вы едите, энергетический баланс тела становится положительным. Здоровые жировые клетки используют пищу в качестве источника энергии, а излишки глюкозы и жиров после поглощения сохраняются в липидных каплях внутри жировых клеток в виде нейтральных жиров. По прошествии времени, когда энергетический баланс становится отрицательным, жировые клетки расщепляют накопленные нейтральные жиры на свободные жирные кислоты и глицерин и выбрасывают их в кровь. Глицерин поступает в печень, где превращается в глюкозу, а свободные жирные кислоты циркулируют в крови и используются в качестве источника энергии.

Проблемы с жировой тканью возникают, когда энергетический баланс постоянно поддерживается в положительном состоянии. Если в перерывах между основными приемами пищи вы без конца едите какие-нибудь закуски, повышающие уровень сахара в крови, и при этом целый день неподвижно сидите на стуле, то ваш энергетический баланс все время положителен. Если к этому добавить еще и ночные перекусы, то у энергетического баланса не останется никакого шанса поменяться на отрицательный, а у жировой ткани просто не остается другого выбора, кроме как впихивать излишнюю энергию в липидные капли.

Если размер клеток растет (гипертрофия), но новые клетки для разделения и хранения избыточной энергии не создаются, то гипертрофированные жировые клетки больше не могут расти, и в какой-то момент наступает нарушение функций. Жировая ткань играет в обмене веществ настолько важную роль, что даже если сосуды расположены плотно, они не могут получать достаточно кислорода из капилляров, и возникает гипоксия.

Если клетки становятся настолько гипертрофированными, что превышают физиологический размер, то они больше не могут выполнять свои функции. Высвобождаются вещества, ускоряющие воспалительную реакцию, и находящиеся в состоянии покоя клетки иммунной системы (макрофаги) активизируются, содействуя развитию воспалительной реакции. Тогда развивается окислительный стресс, и поврежденные жировые клетки в конечном итоге погибают. Начавшиеся с гипертрофированных жировых клеток воспалительные реакции и окислительный стресс приводят к инсулинорезистентности других жировых тканей.

Когда в жировой ткани возникает инсулинорезистентность, влияние инсулина на подавление липолиза прекращается. Из жировой ткани выпускаются свободные жирные кислоты, их концентрация в крови повышается, а так как буферная функция жировой ткани отсутствует, то излишние свободные жирные кислоты проникают в печень и мышцы и накапливаются там, усиливая инсулинорезистентность печени и мышц.

Наследственность и старение тоже влияют на накопление жира

Даже если в жировую ткань поступает избыточная энергия, когда энергетический баланс поочередно сменяется с положительного на отрицательный или когда энергетический баланс намеренно приводится в отрицательный путем снижения веса, это не приводит к функциональной недостаточности. Иначе говоря, даже если жировая ткань увеличивается, но количество и размер жировых клеток увеличиваются одновременно, то риск нарушений функций жирового обмена или инсулинорезистентности невысок. Однако если один из этих двух факторов отсутствует, возникает проблема.

В данном случае имеет место генетическая предрасположенность. Когда у людей с передавшимся по наследству диабетом увеличивается вес, высока вероятность развития гипертрофического ожирения, при котором дифференцировка жиров не осуществляется должным образом. Если вследствие генетической предрасположенности дифференцировка жировых клеток не осуществляется должным образом, то даже при невысоком весе сначала может возникнуть инсулинорезистентность. Это и есть та причина, почему существуют «здоровые толстяки» и «худые с ожирением».

По мере увеличения жировых отложений размер и количество жировых клеток тоже увеличивается (рис. 11). На рисунке более темным цветом отмечены люди, которые имеют бо́льшие по размеру жировые клетки даже несмотря на то, что у них нет больших жировых отложений. Это люди, у которых генетически дифференцировка жировых клеток не осуществляется должным образом, и их жировые клетки увеличиваются только в размерах, но не в количестве. Несмотря на то что эти люди не имеют большого количества жировых отложений, у них есть высокий риск развития инсулинорезистентности и сахарного диабета[31].

Рисунок 11

Когда в период развития плода во время беременности, в младенчестве или подростковом возрасте ребенок набирает вес, так как жировые клетки увеличиваются не только в размерах, но и в количестве (иначе говоря, потому что гипертрофия и гиперплазия происходят одновременно), то детское ожирение продолжается и во взрослом возрасте. Раньше я думал, что в таких случаях людям бывает труднее снизить вес, чем тем, у кого ожирение возникло уже во взрослом возрасте. Однако даже во взрослом возрасте гипертрофия и гиперплазия происходят одновременно, если излишняя энергия накапливается продолжительно. Иначе говоря, количество жировых клеток увеличивается не только в детстве, но и во взрослом возрасте. Тем не менее, в отличие от детей и подростков, у взрослых людей высока вероятность развития гипертрофического ожирения, а не гиперпластического.

В таком случае что мы увидим, если сравним людей, которые сохраняли нормальный вес в период развития, но стали страдать ожирением во взрослом возрасте, и тех, кто стал страдать от ожирения в период развития и сохранял этот вес уже во взрослом возрасте? Кто из них в действительности более здоров?

Есть результаты исследований, дающие ответ на этот вопрос, они опубликованы в обзорной работе нескольких исследований, связанных с детским ожирением, проведенной научным коллективом Ноттингемского университета (Великобритания). Было выявлено, что даже если у человека было ожирение в детском и подростковом возрасте, но во взрослом возрасте этот человек следит за тем, чтобы его вес больше не увеличивался, то риск развития сахарного диабета или сердечно-сосудистых заболеваний будет невысок. С другой стороны,