Oxidative metabolism and non-invasive characterisation of brown adipose tissue in adult humans
U-Din, Mueez (2018-04-28)
Oxidative metabolism and non-invasive characterisation of brown adipose tissue in adult humans
(28.04.2018)
Turun yliopisto
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7220-3
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7220-3
Tiivistelmä
In adult humans, brown adipose tissue (BAT) has been found to be metabolically active. However, the physiological relevance of BAT in adult humans is still imprecise and largely speculative. The study of oxidative metabolism of BAT during different physiological states can unravel the significance of BAT in whole-body energy metabolism; and meanwhile there is also a need to improve the characterisation of BAT using the existing non-invasive medical imaging methods.
The aim of the doctoral work was to evaluate whether the oxygen consumption of BAT in adult humans, measured using positron emission tomography, is influenced by cold stress, and with the ingestion of a mixed meal. Cold-induced and meal-induced whole-body thermogenesis was also studied. Additionally, the utility of a non-invasive medical imaging method of x-ray computed tomography to provide metabolic information related to BAT was investigated.
The results showed that cold stress, as well as ingestion of a mixed meal,increases the oxygen consumption of BAT. However, the overall capacity of BAT to contribute to cold-induced and meal-induced whole-body thermogenesis is limited. The x-ray computed tomography derived metrics of BAT has the potential to give an insight into underlying tissue composition and substrate metabolism, and this characteristic can be exploited to make a distinction between white adipose tissue and BAT. Ruskean rasvakudoksen oksidatiivinen aineenvaihdunta ja kajoamaton karakterisointi aikuisilla ihmisillä
Aikuisilla ihmisillä ruskean rasvakudoksen (BAT) on todettu olevan toiminnallisesti aktiivinen. Ruskean rasvan fysiologinen merkitys on kuitenkin vielä epäselvä ja perustuu suurelta osin oletuksiin. Ruskean rasvan oksidatiivisen
aineenvaihdunnan tutkiminen eri fysiologisissa tilanteissa voi selventää ruskean rasvan osuutta koko kehon energia-aineenvaihdunnassa. Samanaikaisesti on tarve kehittää entistä parempia menetelmiä ja kehittää olemassa olevia kajoamattomia lääketieteellisiä kuvantamismenetelmiä ruskean rasvan tarkempaan tunnistamiseen ja karakterisointiin.
Väitöskirjatyön tavoitteena oli selvittää, miten ruskean rasvan hapenkulutus eli oksidatiivinen aineenvaihdunta, positroniemissiotomografialla (PET) mitattuna, muuttuu kylmäaltistuksen vaikutuksesta ja toisaalta yksittäisen aterian syömisen jälkeen. Koko kehon energiankulutus mitattiin samoissa tilanteissa epäsuoraa kalorimetriaa käyttäen. Tämän lisäksi selvitettiin kajoamattoman lääketieteellisen tietokonetomografian (TT) käytettävyyttä ruskean rasvan aineenvaihdunnan tutkimuksessa.
Kylmäaltistus ja aterian syöminen lisäsivät molemmat ruskean rasvakudoksen hapenkulutusta. Koko kehon tasolla ruskean rasvan osuus kylmästimuloidusta ja ruokailun aiheuttamasta lämmöntuotannosta on kuitenkin rajallinen ja kudoksen pieni koko huomioiden pieni. Tietokonetomografian avulla mitattujen tunnuslukujen avulla on mahdollista saada käsitys ruskea rasvakudoksen koostumuksesta ja aineenvaihdunnasta, ja näitä ominaisuuksia voidaankin hyödyntää erottamaan ruskea rasvakudos valkoisesta rasvakudoksesta.
The aim of the doctoral work was to evaluate whether the oxygen consumption of BAT in adult humans, measured using positron emission tomography, is influenced by cold stress, and with the ingestion of a mixed meal. Cold-induced and meal-induced whole-body thermogenesis was also studied. Additionally, the utility of a non-invasive medical imaging method of x-ray computed tomography to provide metabolic information related to BAT was investigated.
The results showed that cold stress, as well as ingestion of a mixed meal,increases the oxygen consumption of BAT. However, the overall capacity of BAT to contribute to cold-induced and meal-induced whole-body thermogenesis is limited. The x-ray computed tomography derived metrics of BAT has the potential to give an insight into underlying tissue composition and substrate metabolism, and this characteristic can be exploited to make a distinction between white adipose tissue and BAT.
Aikuisilla ihmisillä ruskean rasvakudoksen (BAT) on todettu olevan toiminnallisesti aktiivinen. Ruskean rasvan fysiologinen merkitys on kuitenkin vielä epäselvä ja perustuu suurelta osin oletuksiin. Ruskean rasvan oksidatiivisen
aineenvaihdunnan tutkiminen eri fysiologisissa tilanteissa voi selventää ruskean rasvan osuutta koko kehon energia-aineenvaihdunnassa. Samanaikaisesti on tarve kehittää entistä parempia menetelmiä ja kehittää olemassa olevia kajoamattomia lääketieteellisiä kuvantamismenetelmiä ruskean rasvan tarkempaan tunnistamiseen ja karakterisointiin.
Väitöskirjatyön tavoitteena oli selvittää, miten ruskean rasvan hapenkulutus eli oksidatiivinen aineenvaihdunta, positroniemissiotomografialla (PET) mitattuna, muuttuu kylmäaltistuksen vaikutuksesta ja toisaalta yksittäisen aterian syömisen jälkeen. Koko kehon energiankulutus mitattiin samoissa tilanteissa epäsuoraa kalorimetriaa käyttäen. Tämän lisäksi selvitettiin kajoamattoman lääketieteellisen tietokonetomografian (TT) käytettävyyttä ruskean rasvan aineenvaihdunnan tutkimuksessa.
Kylmäaltistus ja aterian syöminen lisäsivät molemmat ruskean rasvakudoksen hapenkulutusta. Koko kehon tasolla ruskean rasvan osuus kylmästimuloidusta ja ruokailun aiheuttamasta lämmöntuotannosta on kuitenkin rajallinen ja kudoksen pieni koko huomioiden pieni. Tietokonetomografian avulla mitattujen tunnuslukujen avulla on mahdollista saada käsitys ruskea rasvakudoksen koostumuksesta ja aineenvaihdunnasta, ja näitä ominaisuuksia voidaankin hyödyntää erottamaan ruskea rasvakudos valkoisesta rasvakudoksesta.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [2845]