Aikuisten ihmisten toiminnallisen ruskean rasvakudoksen karakterisointi

Nisäkkäiden ja vastasyntyneiden ihmisten valkoiset rasvasolut toimivat ensisijaisesti energiavarastona toisin kuin ruskeat rasvasolut, joilla on kyky tuottaa lämpöä ja kuluttaa siten samalla energiaa elimistön kohdatessa kylmän ympäristön. Ruskean rasvakudoksen toimintaa säätelee keskushermosto. Aiemmin ei kuitenkaan ollut varmaa, onko aikuisilla ihmisillä toiminnallista ruskeaa rasvakudosta.

Väitöskirjan tavoitteena oli osoittaa, että aikuisilla ihmisillä on toiminnallista ruskeaa rasvaa ja lisäksi karakterisoida kylmäaltistuksen ja insuliinin vaikutuksia ruskean rasvakudoksen glukoosin käyttöön ja verenvirtaukseen hyödyntämällä positroniemissiotomografiaa. Lisäksi tutkittiin lihavuuden vaikutusta ruskean rasvakudoksen aineenvaihduntaan ja sitä, muuttaako laihduttaminen ruskean rasvan glukoosin käyttöä. Myös aivojen glukoosin käyttöä mitattiin suhteessa ruskean rasvakudoksen toimintaan ja kylmäaltistukseen.

Tulokset osoittivat, että terveillä aikuisilla ihmisillä on toiminnallista ruskeaa rasvaa, sillä tutkitun rasvakudoksen glukoosin käyttö lisääntyi voimakkaasti kylmäaltistuksen aikana, ja kyseiseltä alueelta otetuissa kudosnäytteissä oli ruskeaa rasvakudosta. Normaalipainoisten aikuisten ruskea rasva osoittautui myös erittäin insuliiniherkäksi kudokseksi. Lihavien ihmisten ruskea rasvakudos ei ollut yhtä herkkä kylmäaltistuksen ja insuliinin vaikutuksille, mutta laihduttaminen saattaa lisätä kylmäaltistukseen liittyvää glukoosin kulutusta ruskeassa rasvassa. Ruskean rasvakudoksen verenvirtauksen todettiin myös olevan yhteydessä suurentuneeseen kokokehon energiankulutukseen. Lisäksi koehenkilöillä, joilla oli aktiivista ruskeaa rasvaa, oli myös alempi painoindeksi ja suurempi kokokehon insuliiniherkkyys kuin niillä, joilla aktiivista ruskeaa rasvaa ei todettu. Ruskean rasvakudoksen aktivaation todettiin liittyvän pikkuaivojen, talamuksen ja isoaivojen kuorikerroksen tiettyjen osien toimintaan. Lisäksi havaittiin, että kylmäaltistuksen aikana lihavilla ihmisillä aivojen glukoosin käyttö oli alentunut verrattuna normaalipainoisiin henkilöihin.