Как клетки превращают запас энергии в тепло

Бурый жир отличается от обычного белого не только цветом: в его клетках особенно много митохондрий — структур, где клетка извлекает энергию из питательных веществ. Красновато-коричневый оттенок ткани связан, среди прочего, с большим количеством железосодержащих молекул в этих митохондриях.

Обычно митохондрии используют энергию, чтобы производить АТФ — универсальное «топливо» для работы клетки. В буром жире ключевую роль играет белок UCP1, который позволяет части энергии миновать этот этап. Из-за этого клетка получает меньше АТФ, а энергия химических реакций выделяется в виде тепла.

Что запускает нагрев

Когда организм охлаждается, нервная система подаёт сигнал бурой жировой ткани. В ответ клетки расщепляют жирные кислоты и используют их как топливо; UCP1 помогает направить полученную энергию на выработку тепла. Так ткань участвует в термогенезе — поддержании температуры тела за счёт внутреннего производства тепла.

Этот механизм особенно важен для младенцев: они ещё не могут эффективно согреваться дрожью. Бурый жир есть и у взрослых, хотя его количество и активность различаются. Он не заменяет другие способы терморегуляции и не превращает расход энергии в простой способ похудеть: задача ткани — прежде всего помочь организму удерживать тепло.

В результате одна и та же клетка может не только запасать или расходовать питательные вещества, но и намеренно получать из них меньше полезной для работы энергии — зато больше тепла.