artikel

Gezond vet als teamgenoot

Algemeen

Gezond vet als teamgenoot

Ons lichaam heeft grofweg twee soorten vet: wit vet en bruin vet. Wit vet wordt vaak geassocieerd met ongezondheid. Bruin vet heeft een beter imago: het wordt onder meer in verband gebracht met metabole gezondheid. Of wit vet echt zo’n boosdoener is en wat bruin vet nog meer kan betekenen voor het gestel van de mens, werd onderzocht door medewerkers van de vakgroep Humane Biologie en Bewegingswetenschappen van de Universiteit van Maastricht. Dit artikel komt uit de printuitgave van Voeding Nu 1.

Dat wit vet vaak als nadelig voor de gezondheid wordt gezien, is niet helemaal terecht. Wit vet zorgt met name voor energieopslag. Een soort reserve brandstoftank. Een vetreserve van tien tot twintig procent van ons lichaamsgewicht is prima, vooral als dat vet onderhuids zit. Bij ziekte of bij perioden van tekort aan voedsel kunnen we daarop teren. Het probleem is dat in onze tijd van overvloed, voeding (en daarbij snoep en snacks) altijd voorhanden is. Ons lichaam is geëvolueerd in tijden waarin er regelmatig voedselschaarste was. Daarom is onze natuurlijke reactie bij het zien van voedsel dat we trek krijgen en gaan eten, om zo onze reserves (wit vet) aan te vullen. Dat is een van de redenen van het ontstaan van overgewicht en obesitas.

Bruin vet heeft een heel andere functie dan wit vet en zit ook anders in elkaar (afbeelding 1). Bruin vet houdt bij koude de kerntemperatuur van het lichaam op peil en bij deze warmteproductie gebruikt het juist veel energie. Bruin vet kan dit doen omdat het veel mitochondria bevat – de energiefabriekjes van onze cellen. Het energiegebruik van maximaal geactiveerd bruin vet is bijna honderd keer zo groot als dat van ander weefsel in het lichaam (zoals een spier in rust). Als brandstof gebruikt het vooral vetzuren, maar ook glucose (suikers). De vetzuren komen in eerste instantie uit de vetcel zelf, maar worden vrijwel meteen ook aangevoerd uit het bloed en dus ook uit de voeding en uiteindelijk ook uit het wit vet. Activatie van bruin vet kan dus de hoeveelheid wit vet verminderen.

Dieren

Bruin vet is vooral bekend van dieren. Bij winterslapers wordt het aangesproken wanneer het lichaam in het voorjaar weer moet worden opgewarmd. Kleine knaagdieren gebruiken bruin vet regelmatig zodra het koud wordt. Ze hoeven dan niet of minder te rillen. Bij dieren is de hoeveelheid bruin vet in de winter veel groter dan in de zomer. Het is dus een flexibel weefsel dat als het regelmatig wordt geactiveerd in hoeveelheid en activiteit toeneemt. Wanneer het niet meer nodig is, neemt de hoeveelheid en de activiteit ervan weer af, zoals bij knaagdieren in de zomer.

Onderscheid

Er wordt onderscheid gemaakt tussen het zogenaamde klassieke bruin vet dat een verwantschap vertoont met spiercellen en de beige vetcellen, ook wel brown in white (brite) genoemd, die zich kunnen ontwikkelen in wit-vetdepots. Het laatste woord over dit onderscheid is nog niet gesproken en er wordt veel onderzoek naar verricht. Kennis over de verschillen kan bijvoorbeeld van belang zijn voor het farmacologisch activeren van de cellen. Duidelijk is wel dat in geactiveerde toestand de functie van de beide celtypes min of meer hetzelfde is, namelijk de verhoging van thermogenese.

Baby’s

Bij de mens was het bestaan van bruin vet ook al bekend, maar er werd gedacht dat het alleen een functie had bij baby’s. Omdat
baby’s klein zijn, koelen ze gemakkelijk af. Om dat te voorkomen, hebben ze relatief veel bruin vet. Bij het ouder worden, neemt de hoeveelheid bruin vet af en men veronderstelde dat het dan geen functie meer had. Dit ondanks het feit dat anatomische studies uit de jaren zeventig en tachtig wel degelijk bruin vet hadden geïdentificeerd, ook bij volwassenen en dan vooral bij mensen die veel buiten in de kou werkten. Het was echter pas werkelijk mogelijk functioneel bruin vet aan te tonen met de moderne beeldvormende technieken, zoals FDG-PET/CT. Hiermee kan met behulp van een glucosemerkerstof (FDG) de opname van glucose in kaart gebracht worden (de PET-techniek). Met de gecombineerde CT (een driedimensionale röntgenopname) kan het type weefsel (vet, spier, bot) worden geïdentificeerd. Deze techniek wordt veel gebruikt bij kankeronderzoek, omdat tumoren vaak veel glucose opnemen. Ook is er, min of meer per ongeluk, de aanwezigheid van bruin vet mee aangetoond bij patiënten die het koud hadden. In 2009 publiceerden bovengenoemde auteurs en twee andere onderzoeksgroepen over deze ontdekking van functioneel bruin vet, dat wil zeggen: de opname van glucose door bruin vet na een gecontroleerde blootstelling aan koude (afbeelding 2).

Overgewicht en leeftijd

Uit vervolgonderzoek is gebleken dat de hoeveelheid bruin vet afneemt bij overgewicht en obesitas en ook negatief is gecorreleerd met de leeftijd. Dit jaar hebben de auteurs laten zien dat deze relaties ook op celniveau bestaan. Ze hebben aangetoond dat gekweekte bruin-vetcellen van mensen met overgewicht en van oudere mensen een verlaagd metabolisme vertonen vergeleken met die van jongeren en slanke volwassenen.
Het is interessant om na te gaan of bruin vet ook bij de mens flexibel is en weer kan worden geactiveerd en aangemaakt, ter voorkoming of bestrijding van overgewicht.

Hoe activeer je bruin vet?

• Koude. Bruin vet wordt geactiveerd door acute kou. Al eerder is aangetoond dat milde kou het energiegebruik verhoogt, zodat rillen voorkomen wordt (de zogenoemde non-shivering-thermogenese). Interessant is dat de activiteit van bruin vet (dus de glucoseopname) correleert met deze non-shivering-thermogenese. Bruin vet lijkt dus ook bij de mens een rol te spelen bij het verhogen van het energiegebruik in de kou. Na deze ontdekking hebben de auteurs onderzocht of deze kouderesponse ook getraind kan worden. Voor dit onderzoek werden vrijwilligers tien dagen lang, gedurende een aantal uren per dag aan kou blootgesteld. Het bleek dat bij de meeste proefpersonen zowel de non-shivering-thermogenese als het bruin vet toenam (afbeelding 3). Bruin vet bij de mens blijkt dus te kunnen worden aangemaakt, net als bij knaagdieren. Het is een flexibel weefsel. Deze acclimatisatieproef laat tevens zien dat het bruin vet bij de mens ook functioneel actief is. Het wordt extra aangemaakt als het nodig is (dus bij regelmatige blootstelling aan kou). Andere studies laten zien dat mensen in de winter meer bruin vet hebben dan in de zomer, wat ook past bij de rol van bruin vet in de aanpassing aan koude.
• Voeding. Onderzoek bij proefdieren levert sterke aanwijzingen op dat bruin vet niet alleen een rol speelt bij koude, maar ook wordt geactiveerd bij een ongebalanceerde voeding. Wanneer muizen een voeding met veel vet wordt gegeven, moeten ze meer gaan eten om toch genoeg eiwitten binnen te krijgen. Bruin vet zorgt er dan voor dat een deel van het teveel aan energie wordt verbrand, zodat de muis niet te dik wordt. Om dit te testen bij mensen hebben de auteurs gekeken naar het effect van een grote maaltijd op de activiteit van bruin vet. De activiteit van bruin vet bleek na een dergelijke maaltijd inderdaad verhoogd. Dit bewijst echter nog niet dat bruin vet ook bij de mens een rol speelt bij de handhaving van het lichaamsgewicht. Vervolgonderzoek is nodig om te achterhalen hoe belangrijk bruin vet is bij door voeding geïnduceerde thermogenese.
• Medicijnen. Bruin-vetcellen worden bij kou geactiveerd door het sympathisch zenuwstelsel. De neurotransmitter noradrenaline prikkelt de cellen via de beta-3-receptoren op de celmembraan. Diverse non-specifieke beta-agonisten, medicijnen die de bètareceptoren stimuleren, zijn getest om bruin vet bij de mens te activeren, maar bij veilige dosis bleken deze niet toereikend. Van recenter datum is het onderzoek naar de effectiviteit van een nieuwe beta-3-specifieke agonist, Mirabegron. Mirabegron bleek in staat bruin vet bij de mens te activeren in dezelfde mate als kou dat deed. Hierbij traden wel bijwerkingen op: de hartslag en bloeddruk gingen significant omhoog. De potentie van farmacologische activatie is met dit onderzoek echter wel aangetoond.

Hoe belangrijk is bruin vet voor de gezondheid?

Bruin vet wordt geassocieerd met allerlei gezondheidseffecten. Zoals hierboven beschreven, zorgt bruin vet voor extra energieverbruik in de kou en zijn er aanwijzingen voor voedinggeïnduceerde thermogenese. Bij dieren speelt bruin vet bovendien een rol bij de glucosehuishouding: bruin vet gebruikt veel glucose voor de energielevering en zou daarmee belangrijk kunnen zijn om diabetes type 2 te voorkomen. Daarom hebben de auteurs een koude-acclimatisatieproef uitgevoerd bij patiënten met diabetes type 2. De uitkomsten waren verassend: de insulinegevoeligheid, een belangrijke maat voor hoe goed iemand glucose kan opnemen, nam bij de deelnemers aan de proef significant toe. Ook de hoeveelheid bruin vet nam toe, maar de vergroting van de opname van de glucosemerkerstof (voor de PET/CT) was te beperkt om de grote stijging van de insulinegevoeligheid te verklaren. Interessant was, dat er ook een verandering in de spieren te zien was. De belangrijke glucosetransporter GLUT-4 was na acclimatisatie in veel grotere mate aanwezig in de celmembraan van de spiervezels. Dit geeft aan dat spieren waarschijnlijk een grote rol spelen bij de verbetering van de glucosehuishouding van deze patiënten. De effecten van koudeacclimatisatie lijken vergelijkbaar met de effecten van fysieke inspanning. Dat wil niet zeggen dat bruin vet geen belangrijke rol speelt, alleen is deze rol nog niet aangetoond. Mogelijk is de interactie tussen bruin vet en andere weefsels, zoals spierweefsel, ook van belang. Momenteel wordt ook veel onderzoek gedaan naar de zogenaamde (hormonale) cross talk tussen bruin vet en andere organen.

Hoofdrolspeler of teamgenoot?

Al met al hebben de studies van de afgelopen jaren interessante bevindingen opgeleverd. De auteurs hebben aangetoond dat bruin vet functioneel aanwezig is bij volwassenen en dat het een rol speelt bij de energiehuishouding en mogelijk bij het glucosemetabolisme. Het is echter erg moeilijk om met de huidige technieken de werkelijke bijdrage van bruin vet te kwantificeren. Zoals al gezegd zijn vetzuren de belangrijkste brandstof van bruin vet en is de glucosemerkerstof dus niet het meest geschikt om de metabole activiteit van bruin vet te bepalen. Er worden tegenwoordig ook andere merkerstoffen gebruikt, maar de toepassing daarvan is nog in ontwikkeling. Daarnaast zijn andere technieken, zoals MRI, veelbelovend voor het onderzoek. De verwachting is dat in de nabije toekomst deze technieken zullen worden verbeterd, waardoor beter in kaart kan worden gebracht hoe groot de rol van bruin vet is. Vooralsnog lijkt bruin vet niet de hoofdrolspeler maar eerder een teamgenoot bij de verbetering van de metabole gezondheid.
Het onderzoek naar koudeacclimatisatie toont aan dat koude per definitie gunstige gezondheidseffecten kan hebben. Helaas lijkt het erop dat mensen in hun huidige leefomgeving (kantoor en woning) nauwelijks nog aan kou worden blootgesteld. Ze brengen immers gemiddeld negentig procent van hun tijd binnenshuis door, waar de temperatuur constant hoog wordt afgesteld. Recent onderzoek laat zien dat de capaciteit bruin vet te vormen en te activeren wellicht veel groter is door meer aanmaak van nieuwe bruin-vetachtige (beige) vetcellen in de wit-vetdepots (afbeelding 4). De rol van bruin vet kan mogelijk significant worden vergroot met een betere leefstijl, door bijvoorbeeld meer naar buiten te gaan en het binnenklimaat aan te passen, al dan niet in combinatie met farmacologisch interventie.
Het onderzoek toont ook aan dat verhoging van het energiegebruik, zoals door blootstelling aan koude, grote gezondheidseffecten kan hebben. Deze verhoging, ofwel de energieturnover, kan ook bereikt worden door fysieke inspanning of vermindering van de hoeveelheid tijd die zittend wordt doorgebracht. Samen met een gezonde voeding kan dit een belangrijke bijdrage leveren aan de metabole gezondheid. Met andere woorden: voldoende bewegen en goede voeding in een gezonde omgeving.

Referenties

  • Van der Lans AA, et al. Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. The Journal of clinical investigation. 2013;123(8):3395-403.

  • Hanssen MJ, et al. Short-term cold acclimation improves insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus. Nat Med. 2015;21(8):863-5.

  • Schrauwen P & Van Marken Lichtenbelt WD. Combatting type 2 diabetes by turning up the heat. Diabetologia. 2016;59(11):2269-79.

  • Leitner BP, et al. Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(32):8649-8654.

 


 

Wat is al langer bekend?

• Bruin vet gebruikt in geactiveerde toestand zeer veel energie;

• Bruin vet bij knaagdieren is geassocieerd met metabole gezondheid (laag lichaamsgewicht, goede insulinegevoeligheid);

• Sinds 2009: bruin vet komt voor bij volwassenen en is negatief gerelateerd aan het percentage lichaamsvet (en BMI) en de leeftijd.

Wat is nieuw?

• De hoeveelheid bruin vet is ook bij volwassenen flexibel. Het is belangrijk uit te zoeken hoeveel bruin vet kan worden aangemaakt;

• Activiteit van en veranderingen in bruin vet zijn geassocieerd met het energiemetabolisme. De kwantitatieve bijdrage van bruin vet aan dit metabolisme moet nog worden uitgezocht;

• De ontwikkeling van nieuwe scantechnieken of nieuwe merkerstoffen voor de PET/CT zijn cruciaal voor verder onderzoek;

• Experimenten op celniveau zijn belangrijk om vast te stellen of er functionele verschillen zijn tussen diverse soorten bruin vet, bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van farmacologische interventies;

• Toepassing van de nieuwe kennis over de gezondheidseffecten van kou en bruin vet in het dagelijks leven dienen verder te worden uitgezocht. Dit kan leiden tot nieuw therapieën of binnenklimaatrichtlijnen, al dan niet gecombineerd met voedings- en inspanningsinterventies.


Reageer op dit artikel