Tutkimus ihmisen ei-väristystä termogeneesistä ja perusaineenvaihduntanopeudesta

Energiankulutuksen (EE) ja energiansaannin välinen tasapaino määrittää viime kädessä kehon painon. Lepotilassa oleva EE on pääkomponentti (60-75 %) aikuisen ihmisen EE:n kokonaismäärästä. Lepo EE mukautuu dynaamisesti ympäristön muutoksiin, kuten ympäristön lämpötilaan. Meneillään olevassa tutkimuksessamme ympäristön lämpötilan muutoksista lämpöneutraalin vyöhykkeen sisällä ja sen ympäristössä havaitsimme, että terveet nuoret miehet voivat lisätä EE:tä 17 % perusaineenvaihduntanopeudesta ei-väristävän termogeneesin (NST) kautta. Tämä NST:n kapasiteetti on odottamattoman suuri verrattuna aikaisempiin raportteihin lievästä kylmän aiheuttamasta termogeneesistä (3–11 %) ja viittaa siihen, että NST:n lisäämistä voitaisiin tutkia interventioon liikalihavuuden torjumiseksi.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää paremmin NST:n fysiologiaa ja kehittää parempia määrityksiä EE:tä muuttavien lääkkeiden vaikutuksen arvioimiseksi. Esimerkiksi vasta äskettäin on havaittu, että ruskea rasvakudos toimii aikuisilla ihmisillä ja että valkoinen rasvakudos voidaan muuttaa ruskean rasvan kaltaiseksi kudokseksi lämmöntuotannon lisäämiseksi kylmäaltistuksen aikana. Lisäksi luurankolihaksilla on todennäköisesti myös rooli kylmän aiheuttamassa termogeneesissä jo ennen ilmeistä vilunväristyksiä. On todennäköistä, että NST:n lämmöntuotantoa säätelevät mekanismit myötävaikuttavat kehon painon säätelyyn ja voivat siten myötävaikuttaa nykyiseen liikalihavuusepidemiaan: pienetkin muutokset EE:ssä, ellei niitä kompensoi ruoansaannin muutoksilla, voi olla pitkäaikaisia ​​vaikutuksia kehon paino.

Tässä protokollassa on kaksi vaihetta. Ensimmäinen käyttää farmakologista lähestymistapaa NST:n mekanismin tutkimiseen nuorilla terveillä laihoilla miehillä. Koska pääasiallinen fysiologinen ärsyke BAT:lle (ja mahdollisesti lihasten NST:lle) tapahtuu sympaattisen hermoston (SNS) kautta, beeta-adrenergiset reseptorit voivat olla avainrooleissa ihmisen EE:n säätelyssä. Oletamme, että NST:n huolellisilla mittauksilla (yksilöllisesti titratussa viileässä ympäristön lämpötilassa, välillä 18–21 astetta C vs. lämpöneutraaliudessa 27 astetta) ja käyttämällä beeta-adrenergisiä lääkkeitä, jotka eroavat reseptorispesifisyydestä ja agonisti/antagonistiominaisuuksista, opimme ymmärtämään paremmin ihmisen NST:n säätelyä.

Tutkimuksen toinen vaihe keskittyy FDA:n hyväksymien lääkkeiden (kuten liikalihavuuslääkkeiden) mahdollisen vaikutuksen mittaamiseen perusaineenvaihduntaan (BMR) lämpöneutraaleissa olosuhteissa. Syynä on se, että aiemmat tutkimukset lääkkeiden vaikutuksesta EE:hen ihmisillä eivät aina ole tiukasti valvoneet lämpöneutraalien olosuhteiden käyttöä, joten ne ovat saattaneet lisätä vaihtelua ja aliarvioida vaikutusta, mikä on vaikuttanut epäselviin löydöksiin.

On ajateltu, että tämä tutkimus lisää tietämystämme mekanismeista, jotka säätelevät akuutteja mukautuvia muutoksia lepoenergian kulutuksessa ja ihmisten liikalihavuuteen kohdistuvan lääkehoidon vaikutuksista.