Az úgynevezett BAT (brown adipose tissue, barna zsírszövet) az emberi testben található zsírszöveteknek az a kevésbé látványos, de annál hasznosabb típusa, aminek főként a hidegben vesszük hasznát: a hőtermelésre szolgáló folyamatok egyik változatát segítik elő, mivel a sejtjeikben jóval több és méretesebb mitokondrium rejlik, mint a fehér zsírszövet sejtjeiben. A mitokondrium az energiatermelésben szerepet játszó sejtszervecske, aminek nagy számú jelenléte miatt a BAT sejtek aktiválása után a barna zsírszövet emelni tudja a test hőmérsékletét, így képes felmelegíteni a szervezetet - az izmok összehúzódásával járó reszketés csak akkor jelentkezik, ha ez a módszer nem bizonyul elegendőnek a hideg ellen.

A barna zsírszövet a csecsemők és bizonyos állatfajok utódjainak a testében is bőségesen megtalálható, ezért az éppen világra jött egyedeket védi a hirtelen hőmérsékletváltozással szemben, ami születés közben/után éri őket. A kutatók sokáig úgy gondolták, hogy a BAT-nek csak az újszülöttek esetében van fontos funkciója, a felnőttek testéből eltűnik, de most már egyértelmű, hogy a barna zsír a test szerkezetének alapvető része, ami felnőtteknél főként a nyaki és vállban található nagyobb erek környékén helyezkedik el.

Míg a fehér zsírszövet, vagyis az a zsír, aminek megjelenését a kövérség jelének tartjuk, az energia tárolását szolgálja, addig a barna zsírszövet az energia felszabadítását teszi lehetővé és leggyakoribb aktiváló tényezője az alacsony hőmérséklet. Ahogy azt korábbi vizsgálatok során felfedezték, az aktivációt a UCP1 (uncoupling protein 1) fehérje indítja be, ami a mitokondriumok belső membránján foglal helyet és protonokat szállít át a membránon. A fehér zsírszövetek kevesebb UCP1-et tartalmaznak, bár volt már rá példa, hogy a kutatók megpróbálták a fehér zsírt barna zsírrá alakítani az egészségügyi előnyök érdekében.

A barna zsírszövet ugyanis a hideggel szembeni védelem mellett a testsúly szabályozásában is szerepet játszhat, a több és aktívabb BAT a fehér zsírnál nagyobb mennyiségű energiát használ el és kevesebb felesleget tárol a szervezetben. A barna zsír hatásait és főként a hidegben való működését számos kísérletben tanulmányozták és a rágcsálókkal végzett megfigyelések során egyértelműen kiderült, hogy a huzamosabb ideig alacsony hőmérsékleten (10 Celsius-fok körül) tartott állatokban jóval több BAT halmozódott fel és aktiválódott, mint a szobahőmérsékleten élő példányoknál. Innen már csak egy-két lépést jelent egy olyan módszer megalkotása, amivel a barna zsírszövet a természetes folyamatok felerősítése által a hideggel szembeni extrém ellenállóképesség megszerzését hozza elérhető közelségbe.

Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának kutatásokért felelős részlege, a DARPA éppen egy ilyen szer kifejlesztését tűzte ki célul és az amerikai Rice Egyetem biomérnökével, Jerzy Szablowskival és Miao-Hsueh Chen táplálkozáskutatóval együttműködésben azon dolgozik, hogy egy "hideg elleni hatóanyagot" hozzanak létre. A Rice közleménye szerint a technológia elsősorban két alkalmazási területen lenne igazán hasznos: a hipotermiás emberek kezelésében, ha gyors megoldásra van szükség az állapotuk javítására és a sarkvidéki kutatóexpedíciók költségeinek csökkentésében, de mivel a program a DARPA támogatásával valósul meg, ezért nem kizárt, hogy katonai célokra is felhasználnák az eredményeket.

A hatóanyag alkalmazásának lényege az lenne, hogy lerövidítse a szervezet hideghez való alkalmazkodási fázisának idejét, hosszú hetekről mindössze néhány órára, így az emberek extrém alacsony hőmérsékleten is jól tudnának funkcionálni és teljesíteni pusztán attól, hogy bevették a tablettát vagy más módon hozzájutottak a szerhez.

Ezzel a megoldással elkerülhető lenne a hőtermelő folyamatok második szakaszának, a reszketésnek az aktiválása,

mivel anélkül is fel tudna melegedni a test akár nagyon nagy hidegben is.

Azt azonban, hogy mikorra lehet számítani a hatóanyag megjelenésére, vagy hogy egyáltalán lehetséges-e egy ilyen szert előállítani, még a kutatók sem tudják, egyelőre csak a munka elején járnak és most tervezik meg azt a metódust, amivel próbálják kiszűrni a rengeteg jelölt közül a leghatékonyabb BAT-aktiváló vegyületeket. A módszer, Szablowski elmondása szerint, leegyszerűsítheti a kutatást, mivel nem igényli a fiziológiai folyamatok teljes és pontos feltérképezését.

A Rice Egyetem már korábban is kötött szerződést a DARPA-val speciális projektekkel kapcsolatban, 2021-ben például egy, az emberi agyak között vezeték nélküli eszközökkel információt közvetítő berendezés létrehozásán dolgoztak a MOANA projekt keretében. 2022 júliusára sikerült részleges eredményt elérni: gyümölcslegyek agyát távolról befolyásolva bizonyos mozgásokra vették rá az állatokat.

(Fotó: Nayak et al, doi: 10.1016/j.celrep.2019.12.043, Pixabay/Todd Bublitz, Getty Images/Sylwia Duda)