Bruin vetweefsel wordt door de kou geactiveerd om ontstekingsremmende stoffen vrij te maken.
Meer dan 40% van de volwassen Amerikanen heeft obesitas, een gecompliceerde aandoening die het risico op diabetes, hartaandoeningen en verschillende soorten kanker verhoogt. Door het creëren van laaggradige chronische ontstekingen en de opbouw van immuuncellen in insulinegevoelige weefsels, is obesitas een factor die kan bijdragen aan andere gezondheidsproblemen. Wetenschappers zijn van mening dat het omkeren of ‘oplossen’ van deze chronische ontsteking de opkomst van aan obesitas gerelateerde ziekten zoals diabetes zou kunnen vertragen en het misschien gemakkelijker zou maken om af te vallen.
Onderzoekers van Brigham and Women’s Hospital en het Joslin Diabetes Center ontdekten dat bij door voeding geïnduceerde zwaarlijvige muizen, blootstelling aan koude temperaturen de insulinegevoeligheid en glucosetolerantie verbeterde, terwijl door obesitas veroorzaakte ontstekingen werden opgelost. Hun bevindingen werden gerapporteerd in een nieuw artikel dat werd gepubliceerd in Natuur Metabolisme.
Het onderzoeksteam ontdekte ook dat het mechanisme afhankelijk was van bruin vetweefsel, dat gewoonlijk “goed vet” wordt genoemd, waarbij een natuurlijk voorkomend molecuul genaamd Maresin 2 vrijkomt als reactie op koude stimulatie. Bruin vetweefsel staat bekend als een actief endocrien orgaan omdat het moleculen afscheidt die communiceren met andere weefsels en het metabolisme regelen. Het helpt ook bij het vrijkomen van opgeslagen energie en kan gewichtsvermindering en metabolische gezondheid bevorderen.
“Uitgebreid bewijs geeft aan dat obesitas en metabool syndroom verband houden met chronische ontstekingen die leiden tot systemische insulineresistentie, dus het onderbreken van ontstekingen bij obesitas zou veelbelovende therapieën kunnen bieden voor aan obesitas gerelateerde ziekten,” zei co-corresponderende auteur Yu-Hua Tseng, Ph.D. ., een senior onderzoeker in de sectie over integratieve fysiologie en metabolisme aan het Joslin Diabetes Center en professor in de geneeskunde aan de Harvard Medical School.
“We ontdekten dat blootstelling aan koude ontstekingen verminderde en het metabolisme bij obesitas verbeterde, op zijn minst gedeeltelijk gemedieerd door de activering van bruin vetweefsel. Deze bevindingen suggereren een voorheen niet-herkende functie van bruin vetweefsel bij het bevorderen van de oplossing van ontstekingen bij obesitas.”
In twee eerdere experimenten ontdekten Tseng en collega’s dat bruin vet kan worden geactiveerd door blootstelling aan koude om bepaalde lipidemediatoren te creëren die het metabolisme van voedingsstoffen regelen. In de huidige studie identificeerden de onderzoekers een nieuwe rol voor een lipidenbemiddelaar geproduceerd uit bruin vet om ontstekingen op te lossen.
In de huidige studie creëerden de onderzoekers een muismodel dat, wanneer het een standaard vetrijk, westers dieet krijgt, obesitas ontwikkelt.
Wanneer de dieren werden blootgesteld aan een koude omgeving (ongeveer 40 graden[{” attribute=””>Fahrenheit), the researchers observed that the animals’ insulin sensitivity and glucose metabolism improved and their body weight decreased, compared to control animals maintained at a thermoneutral zone – the environmental temperature where the body does not need to produce heat for maintaining its core body temperature.
What’s more, the scientists also noticed a profound improvement in inflammation, as measured by reduced levels of a major inflammatory marker.
“We found that brown fat produces Maresin 2, which resolves inflammation systemically and in the liver,” said co-corresponding author Matthew Spite, Ph.D., a lead investigator at Brigham and Women’s Hospital and Associate Professor of Anesthesia at Harvard Medical School. “These findings suggest a previously unrecognized function of brown adipose tissue in promoting the resolution of inflammation in obesity via the production of this important lipid mediator.”
Moreover, these findings also suggest that Maresin 2 could have clinical applications as a therapy for patients with obesity, metabolic disease, or other diseases linked to chronic inflammation; however, the molecule itself breaks down quickly in the body. Tseng and colleagues seek a more stable chemical analog for clinical use.
The team notes a shortcut to improved metabolic health may already exist. Multiple human studies conducted at Joslin and elsewhere show that exposure to mildly cold temperatures (50 to 55 degrees Fahrenheit) has been shown to be sufficient to activate brown adipose tissue and improve metabolism, though the mechanisms are not well understood.
Reference: “Brown adipose tissue-derived MaR2 contributes to cold-induced resolution of inflammation” by Satoru Sugimoto, Hebe Agustina Mena, Brian E. Sansbury, Shio Kobayashi, Tadataka Tsuji, Chih-Hao Wang, Xuanzhi Yin, Tian Lian Huang, Joji Kusuyama, Sean D. Kodani, Justin Darcy, Gerson Profeta, Nayara Pereira, Rudolph E. Tanzi, Can Zhang, Thomas Serwold, Efi Kokkotou, Laurie J. Goodyear, Aaron M. Cypess, Luiz Osório Leiria, Matthew Spite, and Yu-Hua Tseng, 27 June 2022, Nature Metabolism.
DOI: 10.1038/s42255-022-00590-0
This work was supported in part by US National Institutes of Health (NIH) grants (R01DK122808, R01DK077097, R01DK102898, R01HL106173, R01DK099511, R01DK112283, P30DK0368360) and by US Army Medical Research grant W81XWH-17-1-0428; the Manpei Suzuki Diabetes Foundation in Japan; grant 2019/20554-7 from The São Paulo Research Foundation, FAPESP; an American Diabetes Association post-doctoral fellowship (1-16-PDF-063); the Sao Paulo Research Foundation (FAPESP) grants 2017/02684 and 2019/26008-4.
Spite and Tseng are inventors of a pending provisional patent application related to Maresin 2 and metabolic therapeutics.