Chronische blootstelling aan koude en energiemetabolisme bij mensen

Obesitas is wereldwijd een groot gezondheidsprobleem. Ondanks wereldwijde onderzoeksinspanningen zijn effectieve behandelingen voor obesitas beperkt. Er zijn twee soorten vet in het lichaam: wit vet en bruin vet. Wit vet functioneert voornamelijk als energieopslagorgaan en leidt bij overmaat tot overgewicht en complicaties zoals diabetes en hoge bloeddruk. Bruin vet daarentegen geeft de energie die in vet is opgeslagen vrij als warmte. Het beschermt kleine dieren en pasgeboren menselijke baby's tegen koude temperaturen.

Recente ontwikkelingen in beeldvormende technieken hebben onthuld dat bruin vet in aanzienlijke hoeveelheden aanwezig is bij volwassen mensen. Met behulp van PET-scanning is aangetoond dat bruin vet meer voorkomt bij magere en jongere personen, wat suggereert dat bruin vet de energiebalans en het metabolisme kan reguleren. In een eerdere studie toonden we aan dat na blootstelling aan milde kou (19°C/66°F) de activiteit van bruin vet met bijna 10% toenam en het energieverbruik met meer dan 6%. Na verloop van tijd kunnen deze veranderingen leiden tot aanzienlijk gewichtsverlies. Dit is echter niet onderzocht en het is onzeker of langdurige blootstelling aan kou de verhoogde activiteit van bruin vet kan ondersteunen. Om het therapeutisch potentieel van activering van bruin vet te bepalen, hebben we een onderzoek opgezet naar de effecten van blootstelling aan kou gedurende een lange periode.

Onze hypothese is dat volwassen mensen kunnen acclimatiseren aan de kou door gedurende een maand aan milde kou bloot te stellen. De activiteit van bruin vet kan worden verhoogd en ondersteund door koudestimulatie, wat kan resulteren in gunstige metabole veranderingen in het lichaam.

De doelstellingen van het huidige project zijn:

1. bepalen of bruin vet kan worden gestimuleerd door blootstelling aan milde kou
2. onderzoek naar de metabole gevolgen van langdurige blootstelling aan kou

Vrijwilligers worden willekeurig toegewezen om 's nachts te slapen in de Metabolic Clinical Research Unit van NIH, ingesteld op mild koud (19 graden C/66 graden F) of mild warm (27 graden C/81 graden F), met een inloopperiode en een was- out-periode voor de oversteek, gedurende welke de temperatuur omgevingstemperatuur zal zijn (24 graden C/75 graden F). Vrijwilligers kunnen overdag hun reguliere werkzaamheden uitvoeren. Elke periode zal 1 maand duren. Aan het einde van elke maand worden de vrijwilligers geëvalueerd op hun metabolische respons op een milde koude-uitdaging gedurende 24 uur (19°C/66°F) om te bepalen of de functie en activiteit van bruin vet zijn veranderd door temperatuuracclimatisatie in de voorgaande maand.

Betekenis: Op basis van zijn rol in energiehomeostase en bescherming tegen obesitas bij dieren, speelt bruin vet waarschijnlijk een vergelijkbare rol bij volwassen mensen. Het bepalen van de bijdrage van bruin vet-gemedieerde koude acclimatisatie aan de energiebalans op lange termijn kan leiden tot nieuwe behandelstrategieën voor obesitas.