С эволюционной точки зрения в тесной связи между иммунной системой и обменом веществ нет ничего удивительного. Обмен веществ, самый древний процесс, общий для всех видов животных, зародился вместе с самой жизнью. Иммунный ответ – механизм, появившийся позже обмена веществ, но раньше многих других систем, – дорого обходится организму, требуя для защиты хозяина огромных запасов энергии. Причем и эффективность использования этой энергии, и способность дать мощный отпор инфекциям имеют решающее значение для выживания. Эти два параметра эволюционировали бок о бок: происходил отбор людей, организм которых был в состоянии как эффективно накапливать питательные вещества, так и использовать сильные, а иногда и слишком чувствительные иммунные реакции. У низших организмов, таких как плодовая мушка дрозофила, иммунные и метаболические реакции контролируются общим органом, известным как жировое тело.
Макрофаги и адипоциты происходят от одной и той же клетки-предка в нашем эволюционном прошлом, которая участвовала как в иммунных реакциях, так и в обмене веществ, и имеют много общих функций. И те и другие могут выделять цитокины, а адипоциты обладают способностью превращаться в похожие на макрофаги фагоциты, поглощающие чужеродные вещества. У рецепторов, с помощью которых цитокины передают свои сигналы, имеются общие пути с рецепторами, реагирующими на инсулин и другие гормоны.
Под микроскопом макрофаги в жировой ткани обхватывают адипоциты, крепко их обнимая. Эта анатомическая близость говорит о сложных функциональных отношениях, лежащих в основе связи между иммунными реакциями и обменом веществ. Многие гормоны жировой ткани, например лептин, выполняют двойную роль. Лептин контролирует потребление пищи и регулирует вес тела, но он также является молекулой воспаления. При ожирении, когда организм становится невосприимчивым к лептину, жировые клетки выделяют его все больше и больше, усиливая чувство голода и воспаление.
Хрупкий баланс между иммунной и метаболической реакциями, которые совместными усилиями поддерживают стабильную работу организма, может быть нарушен из-за слишком маленького или слишком большого количества пищи.
С одной стороны, голодание и недоедание ослабляют иммунную систему, снижая ее способность бороться с незваными гостями. С другой, ожирение приводит к хроническому низкоуровневому воспалению, или метавоспалению, которое ведет к негативным последствиям для здоровья.
Не весь телесный жир одинаково способствует воспалению. В середине XX века французский врач Жан Ваге заметил, что распределение жира в организме является важным фактором, определяющим метаболические риски, такие как диабет и болезни сердца. В то время его наблюдения остались без внимания, однако постепенно ученые начали понимать, что подкожный жир по большей части не представляет опасности, если расположен в таких участках тела, как бедра, ягодицы или плечи. По сути, он может выполнять защитную функцию, оберегая другие ткани от токсического воздействия избыточного питания. С другой стороны, подкожный жир в области живота представляет реальную опасность. Избыток жира на животе указывает на то, что у человека также имеется висцеральный жир – «глубокий» жир, который обволакивает органы брюшной полости. Этот тип характеризуется высокой степенью воспаления, в нем содержится больше всего макрофагов, и он извергает множество цитокинов. Именно такой жир связан со всеми губительными последствиями ожирения: диабетом, сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком. Кроме того, висцеральный жир знаменует собой повышенный риск преждевременной смерти от любой причины. Избыточный жир вокруг других органов, таких как сердце и его сосуды, также может вызывать воспаление, увеличивая риск хронических заболеваний.
Похудев, мы можем добиться снижения количества макрофагов в жировой ткани, лишив ее воспалительного потенциала и понизив уровень маркеров воспаления в крови. Между тем даже у людей с нормальным индексом массы тела, которые не считают себя полными, могут иметься значительные отложения висцерального жира, скрывающегося среди внутренних органов и выделяющего воспалительные молекулы в кровь. Это зачастую является следствием нездорового питания, малоактивного образа жизни или обоих факторов. Этот тип жира, подобно вызываемому им воспалению, скрыт от глаз.