INDICE ARTICOLO
Che Cos’è
Il grasso bruno è un tipo particolare di tessuto adiposo, minoritario rispetto a quello bianco e specializzato nella produzione di calore.
Noto anche come TAB o BAT (dall’inglese Brown Adipose Tissue), partecipa alla cosiddetta "termogenesi senza brividi". Durante tale processo, il grasso bruno brucia grassi allo scopo di innalzare la temperatura corporea o dissipare gli eccessi calorici.
Prima di analizzare nel dettaglio le caratteristiche e le funzioni del grasso bruno, è opportuno illustrare brevemente le caratteristiche generali del tessuto adiposo.
Organo Adiposo
Negli ultimi anni ha iniziato a circolare il termine "organo adiposo", coniato per sottolineare l’importante ruolo metabolico svolto da quello che è stato classicamente definito "tessuto adiposo".
A differenza della visione passata, sappiamo infatti che l’attività del tessuto adiposo non si limita al semplice accumulo e rilascio di lipidi.
Il tessuto adiposo rilascia infatti decine di mediatori chimici (le adipochine) che agiscono su organi target a distanza, ma anche in modo paracrino e autocrino (influenzando le cellule adipose vicine o le stesse che li hanno prodotti).
I due tessuti principali che costituiscono l’organo adiposo sono:
- il tessuto adiposo bianco (white adipose tissue; WAT)
- il tessuto adiposo bruno (brown adipose tissue; BAT).
Esistono anche delle zone miste che presentano cellule adipose con caratteristiche morfologiche e funzionali intermedie tra i due tipi di grasso. Per definirle è stato coniato il termine tessuto adiposo beige o brite.
Tessuto Adiposo Bianco
Il tessuto adiposo bianco rappresenta la più grande porzione di tessuto adiposo nell’uomo.
Esso è primariamente deputato all’immagazzinamento dei trigliceridi provenienti dalle calorie in eccesso, creando in questo modo "riserve di carburante energetico" a lungo termine per l’organismo.
Oltre a immagazzinare carburante, il tessuto adiposo bianco può agire come isolante termico e proteggere gli altri organi dai danni meccanici.
Mentre il grasso normale (tessuto adiposo bianco) viene utilizzato per immagazzinare energia, il grasso bruno viene utilizzato per la produzione di calore.
In aggiunta a questi ruoli "classici", il tessuto adiposo bianco ha anche un’azione endocrina, secernendo un gran numero di proteine, collettivamente definite adipochine (adipocitochine), che influenzano il metabolismo sistemico e locale e lo stato infiammatorio dell’organismo.
Benché siano state identificate più di 50 adipochine con diversi ruoli funzionali, l’adiponectina e la leptina sono indubbiamente quelle più studiate.
- L’adiponectina è un’ importante citochina che ha azioni protettive nella patogenesi dell’obesità, in quanto riduce gli effetti negativi della dislipidemia e migliora la resistenza insulinica e le alterazioni vascolari associate a questa patologia.
- La leptina comunica al cervello che il grasso corporeo immagazzinato è sufficiente, quindi non c’è bisogno di mangiare altro cibo ed è possibile bruciare calorie a un tasso metabolico normale o accelerato.
A Cosa Serve
Funzioni
Il tessuto adiposo bruno possiede la capacità di generare calore per mantenere stabile la temperatura corporea in seguito a stress termogenici.
Il tessuto adiposo bruno rappresenta quindi il risultato di un processo evolutivo che ha fornito ai mammiferi la possibilità di sopravvivere a basse temperature ambientali e allo stress termico nel momento della nascita.
Gli studi hanno chiaramente dimostrato che l’esposizione al freddo aumenta il processo di termogenesi e l’assorbimento del glucosio da parte del tessuto adiposo bruno.
Allo stesso modo, le indagini istologiche hanno dimostrato che gli individui che lavorano all’aperto, esposti al freddo, presentano un tessuto adiposo bruno molto più sviluppato e pronunciato rispetto a quelli che lavorano al caldo.
Un altro aspetto molto interessate del tessuto adiposo bruno è quello di proteggere dall’accumulo eccessivo di peso corporeo, in quanto consente di ridurre la quantità di energia accumulabile nell’organismo sotto forma di grasso.
Il tessuto adiposo bruno sintetizza anche specifici fattori endocrini (fattore di crescita dei fibroblasti-21) con conseguenze sistemiche; può inoltre aumentare l’assorbimento di glucosio e lipidi nel sangue, migliorando il loro metabolismo indipendentemente dalla perdita di peso.
Considerata questa sua elevata capacità metabolica, il grasso bruno è considerato un potenziale bersaglio per aumentare la spesa energetica, aiutando a curare l’obesità e le sue complicanze metaboliche secondarie, come il diabete di tipo 2.
Termogenesi con o senza brividi
La termogenesi con brividi è quel processo mediante il quale il corpo crea calore attraverso contrazioni involontarie dei muscoli (tremore); in questo modo, la produzione di calore aumenta indicativamente di cinque volte.
La termogenesi senza brividi è invece mediata dal tessuto adiposo bruno, il quale consuma substrati energetici per produrre calore.
La risposta acuta al freddo coinvolge la termogenesi con brividi, mentre con un’esposizione prolungata al freddo il tremore diminuisce e parallelamente aumenta l’attivazione e lo sviluppo del grasso bruno.
Caratteristiche e Localizzazione
Rispetto al tessuto adiposo bianco, il grasso bruno si distingue per la maggiore ricchezza di mitocondri (contenenti ferro), che danno a questo tessuto il suo colore scuro.
Il tessuto adiposo bruno è inoltre costituito da cellule adipose più piccole rispetto alle cellule bianche (15-60 µm vs 200 µm), che contengono molte "goccioline lipidiche" (a differenza degli accumuli uniloculari nelle cellule bianche).
Infine il BAT si presenta con una maggiore vascolarizzazione (più capillari) e innervazione rispetto al grasso bianco.
I capillari forniscono ossigeno e nutrienti al tessuto adiposo bruno e distribuiscono il calore che esso produce in tutto il corpo; dall’altro lato, l’innervazione e la presenza di recettori specifici (β3 adrenergici) permettono un controllo da parte del SNC attraverso neurotrasmettitori specifici, come la noradrenalina.
La capacità del tessuto adiposo bruno di dissipare l’energia in eccesso sottoforma di calore è determinata dalla presenza della proteina uncoupling protein-1 (UCP-1 o proteina disaccoppiante, non prodotta nelle cellule bianche).
Localizzazione
Fino a pochi anni fa si riteneva che il grasso bruno fosse una caratteristica peculiare dei neonati e che scomparisse o diventasse inattivo dopo i primi anni di vita.
Studi anatomici sui neonati mostrano che il BAT è localizzato a livello delle ascelle, del collo, intorno ai reni e tra le scapole.
Studi più recenti hanno dimostrato che gli esseri umani possono mantenere aree più o meno estese e funzionalmente attive di grasso bruno, e che queste aree si possono attivare in seguito all’esposizione al freddo.
Negli adulti, il grasso bruno è per lo più localizzato al di sopra delle clavicole e da qui si estende fino alle ascelle e decorre parallelo alla spina toracica fino agli spazi intercostali posteriori. Inoltre, è localizzato nel collo, bilateralmente nella regione cervicale e anche in sede viscerale, soprattutto perirenale.
Si stima che gli adulti posseggano in media 100 g di tessuto adiposo bruno nel corpo, ma che questa piccola quantità di tessuto possa, quando attivata, consumare una notevole quantità di energia (circa 3-4 kg di grasso bianco in un anno).
A tal proposito, si stima che quando il tessuto adiposo è completamente attivato, solo 50 g di BAT possano consumare il 20% dell’energia metabolica basale del corpo 1.
I maschi hanno un rapporto di tessuto adiposo bruno attivo più alto rispetto alle femmine. In ongi caso, la sua attività diminuisce gradualmente con l’invecchiamento e sembra ridursi significativamente anche con lo sviluppo dell’obesità 1, 2, 3, 4, 5.
Gli obesi ne hanno meno
Molti studi hanno dimostrato che la presenza e l’attività metabolica del tessuto adiposo bruno correla negativamente con l’indice di massa corporea e il peso corporeo del paziente.
In altre parole, l’attività del tessuto adiposo bruno tende a diminuire all’aumentare della percentuale di grasso corporeo, suggerendo che il BAT possa essere coinvolto nello sviluppo dell’obesità.
Come Funziona
Il tessuto adiposo bruno ospita una moltitudine di mitocondri.
A questo livello si trovano elevate quantità della cosiddetta proteina disaccoppiante o termogenina (UCP1).
Tale proteina viene attivata dagli acidi grassi a catena lunga e fa saltare la fase di produzione di energia (di ATP) dissipando il gradiente protonico attraverso un aumento di permeabilità della membrana mitocondriale interna.
In questo modo, riduce l’efficienza energetica, aumentando l’ossidazione dei substrati energetici (come glucosio e acidi grassi) con un basso tasso di produzione di ATP.
Aumentare il Grasso Bruno
Dal momento che il grasso bruno sembra utile per contrastare l’accumulo di massa grassa e peso corporeo in seguito ad alimentazione ipercalorica, aumentare o comunque stimolare e attivare questo grasso sarebbe molto utile per il dimagrimento e il controllo del peso corporeo.
Per aumentare il tessuto adiposo bruno e con esso la termogenesi, è necessario dormire adeguatamente ed esporsi a basse temperature 6, 7.
Ad esempio, dieci giorni di esposizione al freddo (9 ore al giorno a 16°C) hanno portato a un aumento del 37% del volume di grasso bruno 8.
Altri studi sull’uomo indicano che l’esposizione a basse temperature può aumentare significativamente il consumo di calorie, a seconda della quantità di grasso bruno attiva nel corpo 9, 10, 11, 3, 12, 13.
- In uno studio, giovani uomini sani con composizioni corporee simili sono rimasti in un ambiente a 19°C per 2 ore. Sebbene il consumo di calorie sia aumentato in tutti, l’effetto è triplicato in quelli con la più alta attività del grasso bruno 12.
- In un altro studio su 10 uomini magri e giovani, l’esposizione a una temperatura di 17°C per 2 ore ha portato a un totale di 164 calorie bruciate in più al giorno 13.
- Uno studio del 2016 ha scoperto che 3 minuti di esposizione a temperature di -110°C, ripetuti 10 volte in un periodo di 5 giorni, non hanno avuto effetti statisticamente significativi sulla perdita di peso 14.
- Uno studio del 2018 ha scoperto che la crioterapia a lungo termine attiva un processo nel corpo chiamato termogenesi indotta dal freddo. Ciò ha portato a una perdita complessiva della massa corporea, in particolare intorno alla vita, del 3 percento in media 15.
- L’effetto del freddo potrebbe comunque essere soggettivo. Uno studio su 10 giovani adulti, ad esempio, ha dimostrato che dopo un’esposizione al freddo molto lieve (un giorno intero a 20°C anziché a 28°C) la spesa energetica aumentava mediamente del 5%, con variazioni individuali da un +12,6% a -4,6% 16.
Tieni presente che gli studi hanno avuto una durata limitata, quindi l’eventuale perdita di peso a lungo termine non è nota con certezza. Inoltre, alcune persone quando esposte al freddo tendono a mangiare di più e questo potrebbe ridurre l’effetto dimagrante delle basse temperature.
Integratori
Sul fronte degli integratori alimentari, la fucoxantina è un pigmento di colore nero-marrone, appartenente alla categoria della xantofille ed estratto da alghe come l’Undaria pinnatifida (alga wakame) e il Fucus vesiculous (fucus o alga bruna).
I risultati degli studi hanno mostrato che la fucoxantina ha aumentato l’espressione di una proteina (chiamata UCP1) che metabolizza il grasso in eccesso come calore 17. Inoltre, nello stesso studio sui ratti, l’alga wakame ha mostrato effetti anti-obesità riducendo il tessuto adiposo degli animali.
Uno studio sui roditori ha dimostrato che gli effetti anti-obesigeni degli MHBA (acidi amari di luppolo maturati) riducono il grasso corporeo nei roditori e dipendono almeno in parte dall’aumento della termogenesi nel grasso bruno 18, 19.
Anche l’efedrina e altre droghe simpaticomimetiche e stimolanti dei recettori β3 adrenergici (come la sinefrina dell’arancio amaro), potrebbero contribuire ad attivare il tessuto adiposo bruno.
Il Ruolo dell’Attività Fisica – Irisina e Grasso Bruno
L’irisina è un ormone prodotto in grande quantità dal tessuto muscolare umano durante le attività sportive.
La molecola è in grado di operare il meccanismo molecolare detto "browning", ovvero di conversione della cellula adiposa bianca in cellula adiposa beige o brite 20, suggerendo il suo ruolo potenziale nel contenere l’accumulo di grasso e l’obesità e migliorare lo stato metabolico.
