Диетичният прием на флаван-3-оли, тип диетични полифеноли, може да помогне за предотвратяване на затлъстяването чрез предизвикано от симпатиковата нервна система потъмняване на мастната тъкан.

При студени условия кафявата мастна тъкан генерира топлина, за да поддържа тялото топло. В сравнение с бялата мастна тъкан, кафявата мазнина има повече митохондрии - субклетъчни органели, свързани с производството на енергия - което й позволява да изгаря калории и да произвежда топлина чрез активиране на митохондриалния отделящ протеин 1 (Ucp-1). Известно е, че стимулирането на симпатиковата нервна система след излагане на студ, упражнения и ограничаване на калориите предизвиква потъмняване на мазнините. Диетичните полифеноли могат също да активират кафявата мастна тъкан, причинявайки разсейване на топлината от телата ни. По този начин активирането на кафявата мастна тъкан и потъмняването на бялата мазнина са терапевтично значими в борбата срещу сърдечно-съдовите заболявания и техните съпътстващи заболявания.

Група учени изследват потъмняването на мазнините, предизвикано от диетично приложение на флаван-3-оли (флаваноли), семейство „катехини“, съдържащи полифеноли в изобилие в какао, ябълки, гроздови семки и вино, а също и в хмел, бира и черен чай. В ново проучване, публикувано в списанието Nutrients, екипът, ръководен от професор Наоми Осакабе (Naomi Osakabe) от Shibaura Institute of Technology, Япония, доказва, че флаванолите подобряват потъмняването на мастната тъкан чрез активиране на симпатиковата нервна система. Резултатите разкриват пряка връзка между потъмняването на мазнините и консумацията на флаванолите, което може да помогне на изследователите да разработят нови лечения за заболявания, свързани със затлъстяването.

Кафеняване на мазнини с флаваноли

Авторите на това проучване по-рано са открили, че единична перорална доза флаваноли причинява изгаряне на мазнини и увеличава притока на кръв към скелетните мускули. Тук те изследват ефектите от еднократно и многократно приложение на флаванолите в мастната тъкан на мишки и откриват, че флаванолите активират потъмняването на мазнините чрез симпатиковата нервна система, секретирайки „катехоламинови“ невротрансмитери като адреналин и норадреналин. Учените хранят с флаваноли, получени от какао, различни групи мишки в две независими групи експерименти. На една група се дава единична доза флаваноли в продължение на 24 часа и събират урината им за тестване. Другата група получава многократни дози в продължение на 14 дни, преди да се направи дисекция за събиране на кафява и бяла мазнина. Всички мастни проби са тествани за генни и протеинови маркери, които показват потъмняване на мазнините.

По-високите концентрации на адреналин и норадреналин в урината след единична доза флаваноли ясно демонстрират активиране на симпатиковата нервна система. Въпреки че използването на проби от урина за оценка на активирането на симпатиковата нервна система все още е спорно в клиничните изследвания, то е валидирано при стресирани гризачи.

„Пероралното приложение на флаваноли вероятно активира симпатиковата нервна система, защото те се считат за стресори в тези модели“, обяснява проф. Осакабе.

След това екипът използва получената мастна тъкан, за да изследва ефектите от дългосрочното третиране с флаваноли. Те с изненада откриват, че бялата мазнина на мишките, хранени с флаваноли в продължение на 14 дни, в крайна сметка е станала кафява. Някои от тези клетки също са имали забележими структурни промени, като „мултилокуларен фенотип“ и изглеждат по-малки от нормалните клетки. Тъй като кафявата мастна тъкан разсейва топлинната енергия, дългосрочната консумация на флаваноли променя ли количествата протеини, свързани с топлината? За да отговорят на този въпрос, учените показват, че нивата на Ucp-1, както и други протеини, свързани с високата температура, се повишават при мишки, хранени с многократни дози флаваноли. Маркерите на Браунинг, наричани „бежови маркери“ в това проучване, също са били в изобилие при тези мишки.

„Всички тези протеини работят заедно, за да предизвикат развитието на фенотип на кафява мастна тъкан“, възкликва проф. Осакабе.

Екипът се надява, че резултатите от тяхното проучване могат да допринесат за превенцията на заболявания, свързани с начина на живот. Интересното е, че това не е първият път, когато флаванолите правят чудеса. Подобрения в глюкозния и инсулиновия толеранс се наблюдават само след една доза от прием на храна, богата на флаваноли. Тези констатации, взети заедно, подчертават необходимостта от обсъждане както на острите, така и на хроничните аспекти на метаболитните реакции, генерирани от консумацията на флаваноли.

От това изследване е очевидно, че активността на симпатиковата нервна система в отговор на приема на флаваноли е причинила наблюдаваните промени в мазнините при мишките.

„Въпреки че механизмът на мастното потъмняване не е напълно разбран, възможно е многократното приложение на флаваноли да предизвика потъмняване чрез катехоламини и неговите рецептори“, обяснява проф. Осакабе. „Ще са необходими допълнителни проучвания, за да се разбере как този процес се предизвиква от храни, богати на флаваноли“, заключава тя.

“Repeated Oral Administration of Flavan-3-ols Induces Browning in Mice Adipose Tissues through Sympathetic Nerve Activation” by Yuko Ishii, Orie Muta, Tomohiro Teshima, Nayuta Hirasima, Minayu Odaka, Taiki Fushimi, Yasuyuki Fujii and Naomi Osakabe, 24 November 2021, Nutrients.
DOI: 10.3390/nu13124214

Scientists Discover How To “Flavor” Your Food To Burn Excess Fat, Shibaura Institute of Technology