Homoiotermie
I když z toho fyziologové udělali hotovou vědu, v podstatě stále jde o staré dobré členění živočichů na studenokrevné a teplokrevné. My teplokrevní (homoiotermní) si bez ohledu na nepřízeň okolí, stále udržujeme své teplíčko v úzkém teplotním rozpětí. Když je nám zima, začneme se hýbat a nebo se při nečinnosti roztřepeme "jako ratlíci" – obojí nám vyrábí hodně tepla. Ne všichni ale vědí, že si jej dokážeme zaopatřit i mechanismem, kterému se odborně říká netřesová termogeneze (non shivering thermogenesis – NTS). K zapínání a vypínání všech typů naší klimatizace slouží termoreceptory. Kromě těch obecně známých v kůži, což je záležitost somatických nervů, máme stejně důležitá čidla ještě v mozku - hypotalamu a v míše. Pokusy s jedem kurare prozradily, že netřesovou výrobu tepla už nemá pod palcem somatické nervové vedení, ale sympatikus - autonomní vůlí neovládané nervy.

Zvětšit obrázek

Endokanabinoid 2-AG (arachidonoylglycerol) je klíčem, který zapadá do receptorů nervových buněk pro kanabinoidy. Tím zasahuje do řízení přeměny tukových zásob hnědé tkáně.

V dospělém stavu nám větší část tepla vyrábí svaly, ale stranou produkce tepla nezůstávají ani játra a další orgány s netřesovou termogenezí obsahující hnědou tukovou tkáň.

Hnědá tuková tkáň
Když mluvíme o sádle či loji, máme tím na mysli žlutou tukovou tkáň. Cytoplazma jejich buněk obsahuje jednu ohromnou, centrálně uloženou tukovou kapku. Tato tuková vrstva slouží spíše jako dlouhodobá energetická záloha, zateplení, tlumič nárazů a u dospívajících i jako dotvářeč smyslných tvarů těla. Hnědá tkáň - BAT (brown adipose tisue) je z buněk, které mají uvnitř hodně malých tukových kapiček a jsou vybaveny armádou mitochondrií. Hnědou tkáň poznáme na první pohled, je prošpikována hustou sítí vlásečnic. Fungují jako chladič, jinak by se buňky, když se dají jejich mitochondriální minielektrárny do spalování tuku, uvařily. Cévy z hnědé tkáně vedou teplo především do životně důležitých orgánů, jako jsou srdce nebo plíce.

Zvětšit obrázek

Informace z hypotalamu předávané sympatikem rozhodují o tom, jakým tempem bude v hnědé tukové tkáni (hlodavci jí mají hodně pod lopatkou) probíhat spalování energetických zásob.

Málo toho mají obě tkáně společného i co do způsobu produkce tepla. Zatímco první ho vytváří syntézou adenozintrifosfátu, buňky hnědé tkáně to umí elektronovým transportem bez asitence syntézy ATP, takzvaným zkratováním protonového gradientu. Dochází k němu, když protony projdou namísto ATP syntázou jiným specifickým kanálkem vnitřní mitochondriální membrány. Tuto zkratku zajišťuje protein thermogenin. Rozpojuje při tom elektron transportní dýchací řetězec a zajistí, že se protony začnou hromadit vně mitochondrie. Umožní využít zdroj tepla procesem, kterému se říká oxidační fosforylace.

Buňky hnědé tkáně teplo netvoří, kdy se jim zamane. Jejich "pan řídící“ sídlí v předním mozku a asistují mu neurony, které mají na svém povrchu receptory, do nichž jako klíč zapadá endokanabinoid, vlastním jménem „2-AG“.  Pokud vám „příjmení“ kanabinoid připomíná slovo kannabis, nejste daleko od pravdy. Jde totiž o molekulu podobnou té z hašiše a „marjánky“, rozdíl je jen v tom, že tyto „home made“ kanabinoidy si mozky teplokrevných živočichů tvoří samy.

Myši s utlumenou produkcí endokanabinoidu

 

Daniele Piomelli: „Časem bychom měli přijít na způsob, jak pomocí blokátorů tlumit účinek endokanabinoidu 2-AG a zajistit tak hubnutí i snížení rizika kardiovaskulárních chorob u osob, jimž k nápravě životosprávy chybí dostatek vůle.“

Profesor farmakologie Daniele Piomelli se svými kolegy upravil neurony v předním mozku myším tak, že jim produkci endokanabinoidu 2-AG omezil. Mozek tak nemohl zcela ovládat činnost nervových obvodů regulujících uchování a výdej energie. Genetická úprava vedla u myší k zajímavým projevům – zklidnily se, méně šmejdily z místa na místo a více času věnovaly konzumaci předkládaných dobrot. A protože ošetřovatelky zbytky žrádla pečlivě vážily, záhy se ukázalo, že upravené myši toho konzumují mnohem více, než myši v kontrole. Překvapením bylo, že to na nich nebylo vidět. Netloustly dokonce ani tehdy, když jim vědci podstrojovali vysoce kalorickou dietu. Nejen, že se nestaly obézními, ale nevyvíjely se u nich ani žádné jiné příznaky metabolického syndromu, s nimiž milovníci dobrého papání bývají v přátelském vztahu - vysoký krevní tlak, kardiovaskulární problémy, cukrovka,...
Odolnost myší proti zdravotním neduhům z přežírání podle vědců vyplývá ze získané schopnosti spalovat  kalorie obsažené v tučné potravě mnohem efektivněji, než to umí normální myši, kterým pojistka metabolické brzdy v podobě 2-AG funguje. To, že se tyto molekuly účastní na řízení energetických procesů, se vědělo již dříve, nyní je to poprvé, co se věc podařilo prověřit v praxi na celém organismu.   

Myší mutanti zůstávají hubenými proto, že zásahem genetiků se tkáň hnědého tuku stala hyperaktivní a přeměňuje na teplo mnohem více tuku, než se tomu děje u běžných myší. Přímá aplikace tohoto poznatku na lidi zatím nehrozí. Na manipulace s mozkovými lidskými buňkami je ještě brzo. Poznatek by ale mohl vést k získání účinného léku na hubnutí, například pokud by se podařilo sížit produkci 2-AG v mozku a nebo nějak tuto molekulu hendikepovat, ať už jejím vyvazováním, nebo obsazováním príslušných vazebných receptorů. 
Rušit členství ve fitnes klubu zatím netřeba. Musíte ale uznat, že pro nás lenošivé a při těle, představa, že pomocí blokátorů kanabinoidů budeme moci za sebe nechat trénovat mozek, je lákavá.

Pramen: University of California