Uutta tietoa lihavuuden vaikutuksista ruskean ja valkoisen rasvan toimintaan (Väitös: FM Teemu Saari, 21.5.2022, kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede)
Rasvakudosten toiminta on häiriintynyt ylipainoisilla henkilöillä. Väitöstutkimuksessaan FM Teemu Saari tutki lihavuuden vaikutuksia ruskean ja valkoisen rasvan rasvahappoaineenvaihduntaan ja verenkiertoon. Tutkimus osoitti, että lihavuus vähentää ruskean rasvan rasvahappoaineenvaihduntaa kylmässä ja huoneenlämmössä. Lisäksi Saari havaitsi tutkimuksessaan ruskean rasvan verenvirtauksen lisääntyvän ruokailun jälkeen. Lihavuusleikkaus parantaa Saaren mukaan ihonalaisen rasvan verenkiertoa ruokailun jälkeisessä tilassa, mutta lihavuusleikkaus ei kuitenkaan vaikuta vatsaontelon sisäisen rasvan verenkiertoon.
Lämpöä tuottava ruskea rasva aktivoituu kylmässä. Ruskean rasvan sokeriaineenvaihdunnan on jo aiemmin tiedetty olevan heikentynyt ylipainoisilla henkilöillä. Ruskean rasvan aktivoinnista toivotaan apua insuliiniherkkyyden lisäämiseen ja painonhallintaan.
– Jyrsijöiden ruskea rasva käyttää ensisijaisena energianlähteenään rasvahappoja. Aiemmin ei kuitenkaan tiedetty, miten ihmisen ruskea rasva käyttää rasvahappoja, Turun yliopistossa väittelevä Teemu Saari kertoo.
Saaren tutkimuksessa selvitettiin, eroavatko ylipainoisten ja normaalipainoisten henkilöiden ruskean rasvan rasvahappoaineenvaihdunta ja verenkierto kylmäaltistuksessa sekä ruokailun jälkeisessä tilassa.
Lihavuusleikkauksen on havaittu parantavan nopeasti tyypin 2 diabetesta sairastavien henkilöiden sokeritasapainoa. Mekanismeja tämän takana ei kuitenkaan vielä täysin tunneta. Saaren väitöstutkimuksen yhtenä mielenkiinnon kohteena olikin ihonalaisen ja vatsaontelon sisäisen rasvakudosten toiminta erityisesti niiden ollessa aktiivisimmillaan ruokailun jälkeisessä tilassa.
– Kuten ruskeaa rasvaakin, valkoista rasvakudosta on tärkeää tutkia stimuloidussa tilassa. Näin saadaan tietoa lihavuuden aiheuttamista muutoksista toiminnallisessa kudoksessa, Saari sanoo.
Ruskean rasvan rasvahappoaineenvaihdunta on heikentynyt ylipainoisilla henkilöillä
Teemu Saari havaitsi tutkimuksessaan, että ruskean rasvan rasvahappojen soluun sisäänotto ja verenkierto lisääntyivät kylmäaltistuksessa normaalipainoisilla henkilöillä, mutta ei ylipainoisilla. Lisäksi tutkimuksessa huomattiin, että lihavilla henkilöillä ruskean rasvan rasvahappojen soluun sisäänotto oli jo huoneenlämmössä matalampi kuin normaalipainoisilla henkilöillä.
– On erittäin kiinnostavaa, että tämä ero rasvahappoaineenvaihdunnassa nähtiin jo huoneenlämmössä, jossa ruskean rasvan ajatellaan olevan inaktiivisessa tilassa. Tutkimuksen havainnon perusteella voidaan kuitenkin ajatella, että normaalipainoisten henkilöiden ruskea rasva on metabolisesti aktiivisempaa myös huoneenlämmössä, Saari avaa.
Ruokailu aktivoi ruskeaa rasvaa
Saaren tutkimuksen yhtenä tavoitteena oli selvittää, lisääkö ruokailu ruskean rasvan rasvahappoaineenvaihduntaa tai verenkiertoa. Ruokailu lisäsi ruskean rasvan verenvirtausta samalle tasolle kuin kylmäaltistus, mikä osoittaa ruokailun aktivoivan ruskeaa rasvaa.
– On kiistelty pitkään, aktivoituuko ruskea rasva ruokailun vaikutuksesta. Oli erittäin mielenkiintoista nähdä, että aterian jälkeen ruskean rasvan verenvirtaus lisääntyi jopa samalle tasolle kuin kylmäaltistuksessa, Saari sanoo.
Ruokailun jälkeen ruskean rasvan rasvahappojen soluun sisäänotto kuitenkin väheni verrattuna kylmäaltistuksessa ja huoneenlämmössä mitattuihin tuloksiin.
– Ruokailun jälkeisessä tilassa verenkierrossa olevien vapaiden rasvahappojen määrä vähentyy merkittävästi, mikä vähentää soluille saatavilla olevien rasvahappojen määrää. On mahdollista, että ruokailun jälkeisessä tilassa ruskeat rasvasolut käyttävät energianlähteenään glukoosia ja solun sisäisiä rasvavarastoja, Saari kertoo.
Lihavuusleikkaus parantaa ihonalaisen rasvan verenkiertoa
Osana tutkimustaan Saari selvitti myös, miten lihavuusleikkaus vaikuttaa tyypin 2 diabeetikoiden ihonalaisen ja vatsaontelon sisäisen rasvan verenkiertoon. Näiden rasvakudosten verenkiertoa mitattiin ruokailun jälkeisessä tilassa ja GIP-infuusion aikana. GIP, eli glucose-dependent insulinotropic peptide, on hormoni, jota erittyy ruokailun jälkeen ohutsuolessa. Yksi sen tehtävistä on lisätä insuliinin eritystä. Kokeeseen osallistuneet henkilöt kuvattiin ennen lihavuusleikkausta ja kaksi kuukautta leikkauksen jälkeen.
Ennen lihavuusleikkausta tyypin 2 diabeetikoiden ihonalaisen rasvakudoksen verenkierron vaste ruokailuun ja GIP-infuusioon oli heikentynyt verrattuna terveisiin henkilöihin. Vatsaontelon sisäisen rasvakudoksen verenkierto lisääntyi kuitenkin sekä ruokailun ja GIP:n vaikutuksesta yhtä voimakkaasti tyypin 2 diabeetikoilla kuin terveilläkin henkilöillä.
Heikentynyt verenkierto valkoisessa rasvassa lisää rasvojen kertymistä muihin kudoksiin, kuten lihaksiin ja maksaan. Leikkauksen jälkeen ihonalaisen rasvakudoksen verenvirtaus lisääntyi ruokailun jälkeen voimakkaammin kuin ennen leikkausta. GIP:n vaikutuksessa ei kuitenkaan nähty muutosta.
– Koska GIP:n vaikutukset eivät parantuneet lihavuusleikkauksen jälkeen, ihonalaisen rasvakudoksen verenkierron säätelyssä näkyvät muutokset tapahtuvat jonkin toisen säätelymekanismin kautta. Erityisesti vatsaontelon sisäisen rasvan kertyminen on yhdistetty lisääntyneeseen todennäköisyyteen tyypin 2 diabeteksen ja metabolisen oireyhtymän kehittymiseen. Siksi oli mielenkiintoista nähdä, ettei lihavuusleikkauksella ollut vaikutusta vatsaontelon sisäiseen rasvakudokseen, ja että se vastasi ruokailuun ja GIP:hen yhtä voimakkaasti sekä tyypin 2 diabeetikoilla, että terveillä henkilöillä, Saari sanoo.
***
FM Teemu Saari esittää väitöskirjansa ”Brown and White Adipose Tissue Metabolism in Obesity: Stimulation by Cold and Meal Ingestion” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa lauantaina 21.5.2022 klo 12 (Risto Lahesmaa -sali, T-sairaala, Tyks, Hämeentie 11, Turku).
> Väitöstä voi seurata myös etäyhteydellä
Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Jonatan Ruiz (University of Granada) ja kustoksena professori Pirjo Nuutila (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on kliininen fysiologia ja isotooppilääketiede.
Turun yliopisto seuraa aktiivisesti koronavirustilannetta ja viranomaisten ohjeita. Yliopisto päivittää ohjeitaan tilanteen mukaan. Ohjeet ja linkit löytyvät osoitteesta: utu.fi/koronavirus
Väittelijän yhteystiedot: tejusa@utu.fi, Twitter: @saarenteemu
