Кто контролирует лептин, тот контролирует сам процесс похудения. Часть 1
Джон Меадос CSCS и Бил Уиллес Ph.D.
Лептин: вы наверняка слышали этот термин в чьем-либо разговоре, но вряд ли точно поняли, что же он значит. Помню, как сам впервые услышал его у тренера по бодибилдингу, который говорил, что лептин является ключевым фактором в деле поддержания повышенного уровня метаболизма. Я не имел ни малейшего понятия о том, что он имеет ввиду, но был заинтригован.
Летин был неизвестен вплоть до его открытия в 1994 году, и сейчас проводятся активные исследования этого таинственного гормона. Ученые пока не имеют полной картины, но давайте поговорим о том, что нам уже известно про лептин.
Что такое лептин?
Во-первых, важно понять, что жир – это не просто «запасной резервуар» для лишних калорий и не склад «потенциальной энергии». Жир, по сути, это полноценный эндокринный орган на подобие щитовидной железы или надпочечников. Это означает, что жир – в данном случае белая жировая ткань – секретирует гормоны, одним из которых является лептин.
Лептин – это полипептидный гормон, производимый адипоцитами (жировыми клетками). Чем больше жира содержится в адипоците, тем больше лептина она вырабатывает. Можно считать лептин своего рода контролером метаболизма и регулятором чувства голода. Он связывает изменения уровня жировой массы тела с ЦНС-контролем энергетического гомеостаза.
Вот простой пример:
В течение определенного количества дней или недель вы съедаете несколько больше калорий, чем в среднем требуется вашему организму. По мере того как вы едите больше, жировые клетки накапливают триглицериды, которые усиливают выброс гормона лептина в кровь. Гипоталамус, расположенный в головном мозге, имеет довольно сложную систему взаимосвязи с жировыми клетками по средствам активации рецепторов лептина. Когда уровень лептина повышается, он активизирует рецепторы лептина в гипоталамусе, посылая сигнал «насыщение есть». После этого гипоталамус посылает сигналы мозгу и остальному организму снизить аппетит и увеличить уровень метаболизма.
Или.
В течение определенного количества дней или недель вы съедаете несколько меньше калорий, чем в среднем требуется вашему организму. По мере ужесточения диеты, отсутствия еды и прочего, ваши жировые клетки начинают вырабатывать меньше лептина. Мозг получает сигнал, что уровень лептина низок и что «насыщения нет». После получения сигнала о низком уровне лептина, гипоталамус понижает уровень метаболизма и замедляет расход энергии. Он также посылает «сигналы голода», повышая аппетит и подталкивая вас к поискам пищи.
Активность лептина не регулируется одним лишь гипоталамусом. Существуют рецепторы лептина во всем организме. Это позволяет лептину точно координировать аппетит, уровень метаболизма и расход энергии.
Локализация: схема действия лептина
Островок Лангерганса - (-) продукция и секреция инсулина
Жировая ткань - (+) окисление жирных кислот
(+) липолиз
(-) липогенез
Печень – (+) липолиз
(-) липогенез
Скелетные мышцы (+) Окисление жирных кислот
Это матушка-природа в ее апогее. Ваш организм запрограммирован на выживание. С одной стороны, когда еды в достатке, лептин предохраняет вас от накопления излишнего жира, что во времена пещерного человека могло стать помехой в жизни (или сегодня, говоря применительно к данной теме).
С другой стороны, лептин предохраняет и отвечает за предотвращение излишней потери жировой массы, что может угрожать выживанию или производству потомства. Вы начинаете есть больше, и метаболизм тоже ускоряется, подстраиваясь под процесс. Едите недостаточно, и он замедляется, стремясь поддержать вашу жизнедеятельность.
Что происходит, если гипоталамус перестает воспринимать посылаемые ему сигналы?
Взгляните на фото толстой мыши, приведенное ниже. Назовем его Джумбо. Джумбо в своем роде уникален – он мышь, страдающая ожирением. Эта мышь страдает диабетом 2-ого типа, постоянно ест и не может остановиться, а также накапливает жир с умопомрачительной скоростью. Неважно, как много еды вы ему даете – он все равно не способен остановиться.
Бедный Джумбо имеет дефект гена, кодирующего лептин – по сути, он его просто не имеет! Его жировые клетки не способны как следует взаимодействовать с гипоталамусом ввиду отсутствия лептина. Если же сделать Джумбо инъекцию лептина, он прекратит есть и начнет терять вес, но это простое решение не совсем подходит нам – не-мутантам.
Большинство людей, страдающих ожирением, не имеют отсутствующих или дефектных генов, кодирующих лептин, - они вполне способны производить его в достаточных количествах. Проблема заключается в том, что, хотя лептин и активизирует свои рецепторы, расположенные в разных областях организма, обратного отклика от них не наблюдается. Система, распознающая лептин, оказывается сломанной.
Это называется «нечувствительностью к лептину» - состоянием, при котором мозг не может определить, когда количество жира в организме достигает достаточного уровня. Клетки жировой ткани посылают лептин к гипоталамусу, сигнализируя о том, что жировые запасы заполнены. Лептин достигает рецепторов, но обратного отклика не происходит. Это все равно что стучать в дверь, когда никого нет дома. Несмотря на всю лишнюю жировую массу, мозг продолжает воспринимать ситуацию как голодную и требует заполнять «жировые депо». Ловушка в том, что вы тоже постоянно зверски голодны и продолжаете есть все больше и больше.
Если вы знаете кого-то, кто точно также ест и не может остановится, как Джумбо, то не спешите обвинять во всем только его самого – как бы притягательно не было это желание – вполне вероятно, что в проблеме виноват не он один. Многие люди, страдающие ожирением, имеют сбои в системе метаболизма. Вы не можете переделать Матушку Природу, и если сигналы лептина пропадают на полпути, то вам лишь остается научиться жестко контролировать самого себя.
Но речь идет не только о тех, кто имеет подтвержденный медицинский диагноз «ожирение». Любители поесть, примите к сведению: если вы продолжите переедать, запасы триглицеридов увеличатся, вынуждая жировые клетки вырабатывать больше лептина. Из-за огромного количества выделенного лептина, его рецепторы теряют к нему чувствительность. По сути, они просто отключаются, что приводит к серьезным последствиям. У вас уже отложилось много жира, но ваш мозг об этом не знает.
Как мы становимся нечувствительными к лептину?
Снижение транспорта веществ через гемато-энцефалический барьер. Предположение о том, что у лиц, страдающих ожирением, уровень лептина окажется выше, неожиданно подтвердилось. Когда ученые исследовали различные виды тканей животных, страдающих нечувствительностью к лептину, на предмет воприятия лептина в искусственных условиях, в большинстве случаев рецепторы лептина в отрыве от гипоталамуса оказывались хоть сколько-нибудь, но чувствительными.
Это представлялось большой загадкой до тех пор, пока не выяснилось, что та область организма, которая производит наибольшее количество лептина, сама же и «закрывает» доступ лептина в мозг. Для того, чтобы попасть в мозг из клеток жировой ткани, лептин должен преодолеть путь с током крови, но на пути ему на пройти гемато-энцефалический барьер, чтобы получить в итоге доступ к мозгу.
Гемато-энцефалический барьер крайне избирательно относится к тому, что должен пропустить, и было установлено, что одной из первых реакций на высокий уровень лептина как раз и является прекращение его транспорта через вышеупомянутый барьер. Это позволяет организму сохранять чувствительность к лептину в гипоталамусе так долго, как это возможно, дожидаясь, пока уровень лептина не вернется к норме.
Снижение чувствительности рецепторов к инсулину. В точности также, как и рецепторы инсулина, рецепторы лептина, будучи атакованы огромным количеством гормона, теряют к нему чувствительность. Механизм снижения чувствительности рецепторов к лептину был открыт отчасти случайно, когда ученые исследовали роль протеина фосфатазы названного протеин тирозин фосфатаза 1В (РТР1В) в процессе регуляции сигнальной функции рецепторов инсулина.
Ранее уже было известно, что чувствительность рецепторов инсулина контролируется несколькими видами киназ и фосфатаз, а в данном случае, ученые предположили, что РТР1В способствует снижению чувствительности к инсулину. Это могут быть отличные новости для больных диабетом!
Чтобы проверить теорию, ученые взяли группу специально генетически выведенных мышей, у которых отсутствовал белок РТР1В. Как и предполагалось, мыши оказались крайне чувствительными к инсулину во время прохождения теста на глюкозу. Ученые также подметили и еще кое-что. Мыши очень сильно «высушились», потеряв значительное количество подкожного жира. У них обнаружился потрясающе быстрый и эффективный метаболизм, причина которого оказалась не менее удивительна: исчезновение гена, кодирующего РТР1В, самым прямым образом повлияло и на чувствительность к лептину. Позже обнаружилось, что белок РТР1В является ингибитором отрицательной обратной связи для функции передачи сигналов рецепторов лептина. Когда рецепторы лептина подвергаются стимуляции большими дозами этого гормона, РТР1В вмешивается в процесс, чтобы понизить чувствительность рецепторов.
Еще один протеин, названный супрессером сигнальной функции цитокина 3 (SOCS3), также является ингибитором отрицательной обратной связи лептина. Когда рецепторы лептина активируются слишком большими дозами гормона, уровень SOCS3 повышается, снижая тем самым чувствительность рецепторов к лептину. Вы уже могли заметить, что нечувствительность к лептину и инсулину часто возникает одновременно и является неразрывной. Это не случайно; также как и РТР1В, SOCS3 является ингибитором отрицательной обратной связи сигнальной функции инсулина, так что, нечувствительность к инсулину и лептину очень сильно взаимосвязаны на молекулярном уровне.
Воспалительный процесс также увеличивает активность РТР1В и SOCS3, что объясняет, почему он оказывает воздействие и на чувствительность к инсулину, и на чувствительность к лептину.
Соблюдение диеты и нечувствительность к инсулину
Возьмем для примера парня в его классическом амплуа любителя «загрузок» и назовем его «Качок». Сначала, Качок съедает огромное количество калорий и набирает некоторое количество жира, чтобы стать огрооооомным. Это вызывает повышение высвобождения лептина. Лептин сообщает гипоталамусу, что энергетические запасы полны, и что теперь нужно уменьшить аппетит и повысить расход энергии. Таким образом, лептин возвращает уровень метаболизма к гомеостазу, приводя аппетит к уровню потребления пищи.! Продолжающееся поедание огромного количества еды и «мусорных» калорий скорее всего окажут существенное влияние на степень чувствительности к лептину. Это означает, что наш приятель повышает уровень лептина, который постоянно требуется для того, чтобы хоть как-то регулировать гомеостаз.
Ключевой момент: снижение чувствительности к инсулину создает новую «отправную точку», которая будет стремиться защитить новый, более высокий, уровень жира в организме и более низкий уровень метаболизма, в отличие от того, какой был бы, оставайся наш Качок по прежнему чувствителен к лептину. Другими словами, ваш организм весьма сообразителен: как только он думает, что приближается «диета», он тут же начинает запасать и удерживать так много жира, как только способен.
Чем менее вы чувствительны к лептину, тем больше ваш метаболизм смещается в сторону показателей «жира» от показателей «стройности». Вам приходилось худеть и сушиться после того, как вдохновленный период Качка и следующая за ним «загрузка» проходили, и наступали действительно сложные времена, когда нужно было входить в форму? Теперь вы знаете, почему так происходило. Это одна из главных причин, почему не рекомендуется проводить «загрузки».
Давайте продолжим. Если потеря чувствительности к лептину у Качка сохраняется, когда он начинает урезать калории, его супер-огромные жировые клетки начинают уменьшаться, вызывая снижение уровня лептина. Проблема в том, что низкая чувствительность к лептину создает новую «отправную точку», которая вынуждает плохо соображающий метаболизм всеми силами защищать жировые клетки ради обеспечения выживания!
Посмотрите на это так: при обычных условиях, чем суше вы становитесь, тем сложнее вам дальше сбрасывать жир, не сжигая при этом мышцы. В конечном итоге ваш организм переходит в режим «выживания»: вы постоянно чувствуете усталость, сонливость, у вас повышается аппетит. Если же механизм отрегулирован правильно, то такие симптомы появляются только в том случае, если уровень жира в организме достигает критически малых значений.
Если же вы начинаете процесс похудания в тот момент, когда находитесь в состоянии пониженной чувствительности к лептину, то вы вначале теряете некоторое количество веса, но вскоре организм переходит в режим «выживания», и теперь вы уже гораздо дальше от обретения заветной формы, чем были в начале. Это приводит к плато. Вы едите все меньше и меньше, чувствуете себя все хуже и хуже, ощущаете слабость и подавленность, но все равно не можете сбросить вес. Ваши рецепторы лептина потеряли чувствительность – а «контрольная точка» оказалась на высоком уровне – так что даже небольшое снижение количества выделяющегося лептина расценивается организмом как голод. Начиная диету в период снижения чувствительности к лептину и снижая при этом количество потребляемых калорий, вы просто переводите ваш организм в режим бессрочного режима «выживания».
Это как раз та неприглядная сторона похудения и основная причина того, что многие популярные книги по похудению считают, будто бы простое снижение калорийности питания не работает в расчете на длительный промежуток времени. Правда в том, что проблема вовсе не в калориях, а в снижении чувствительности к лептину.
