Мастната тъкан е много динамичен ендокринен орган, способен да секретира биоактивни фактори, известни като адипокини, които регулират голямо разнообразие от биологични функции.

  • Силвия Езкеро
  • Лаборатория за метаболитни изследвания, Клиника на Университета в Навара, CIBEROBN, Памплона
  • Gem Frühbeck
  • Лаборатория за метаболитни изследвания, Clínica Universidad de Navarra, CIBEROBN, Памплона
  • Амая Родригес
  • Лаборатория за метаболитни изследвания, Clínica Universidad de Navarra, CIBEROBN, Памплона

БЕЛИ, КАФЯВИ И БЕЖОВИ АДИПОЦИТИ

През 2010 г. беше описано съществуването на трети тип мастни клетки, наречени бежови адипоцити с морфология на кафявите адипоцити в бялата мастна тъкан (Фигура 1). Придобиването на този фенотип, подобен на кафявите адипоцити (наличие на мултилокуларни липидни капчици и голям брой митохондрии) се случва след излагане на студ, стимулиране на b-адренергични рецептори или чрез лечение на фактор-активирани агонисти на g рецептора. Пероксизомен пролифератор g (PPARg ), в процес, наречен покафеняване на мастната тъкан („потъмняване на мазнините“). След индукция бежовите адипоцити експресират класически термогенни гени (UCP1, PPARGC1A, DIO2 и ADRB3), но те също така експресират диференциални генетични маркери като CD137, TMEM26, TBX1 или SHOX2. Феноменът "зачервяване на мазнините" може да има голямо клинично значение, тъй като проучванията, проведени върху гризачи, показват, че активирането на бежовите адипоцити е свързано с резистентност към затлъстяване и свързани метаболитни промени.

главен

МЕХАНИЗМИ, ВКЛЮЧЕНИ В РАЗВИТИЕТО НА ЗАТЪЛВАНЕ И СВЪРЗАНИ КОМОРБИДИТЕТИ

Увеличаването на теглото по време на развитието на затлъстяване е свързано с различни биологични и морфологични промени в мастната тъкан, като хипертрофия и хиперплазия на адипоцитите, възпаление и фиброза на мастната тъкан, както и променена секреция на адипокини. Сравнително скорошното откритие на кафяви и бежови мастни натрупвания при хората отвори ново поле за изследвания, фокусирано върху тези тъкани като потенциални терапевтични цели срещу затлъстяването.

Хиперплазия и хипертрофия на адипоцитите

Растежът на мастната тъкан е строго регулиран процес, тъй като както излишната мастна тъкан (наднормено тегло или затлъстяване), така и пълното или частично отсъствие на мастна тъкан (вродени или придобити липодистрофии), са свързани със сериозни метаболитни нарушения. Предшествениците на адипоцитите произхождат от пренаталния период. По време на детството и юношеството броят на адипоцитите се увеличава с два пика на растеж на мастната тъкан поради хиперплазия: първият, след раждането, и вторият в препубертета между 9 и 13 годишна възраст. В юношеството скоростта на пролиферация на адипоцити намалява и остава относително постоянна в периода на възрастни, етап, в който мастната тъкан нараства поради увеличаване на размера на адипоцитите (Фигура 2).

Следователно затлъстяването е резултат от хиперплазия или хипертрофия на адипоцитите? Хората с наднормено тегло първоначално имат хипертрофия на адипоцитите, без съответни промени в броя на мастните клетки. Въпреки това, положителният енергиен баланс, поддържан с течение на времето, обуславя увеличаване на броя и размера на адипоцитите, като хиперплазията е по-очевидна с увеличаването на степента на тежест на затлъстяването. Хипертрофията на адипоцитите при пациенти със затлъстяване е свързана с промени в митохондриалната функция, промени в мембранните протеини, по-голяма степен на апоптоза и възпаление на мастната тъкан, които допринасят за развитието на патологии, свързани със затлъстяването. Тези промени, свързани с хипертрофията на адипоцитите, са още по-очевидни при пациенти с висцерално затлъстяване.

Възпаление и фиброза на мастната тъкан

Затлъстяването е състояние на нискостепенно хронично възпаление. В този смисъл патологичното разширяване на мастната тъкан при затлъстяване е придружено от увеличаване на набирането на макрофаги и други клетки на имунната система, по-голяма секреция на провъзпалителни адипокини, както и промени в компонентите на извънклетъчния матрикс на мастна тъкан, които влошават системното възпаление при затлъстели индивиди.

При физиологични условия еозинофилите и Th2 и CD4 + Treg лимфоцитите, пребиваващи в мастната тъкан, потискат възпалението чрез секреция на противовъзпалителни цитокини, като IL-4, IL-10 или IL-13, които активират противовъзпалителния фенотип. М2 макрофаги (Фигура 3). Излишното затлъстяване обаче благоприятства инфилтрацията на макрофаги, неутрофили, пенообразуващи клетки, Т и В лимфоцити, мастоцити и дендритни клетки в мастната тъкан. Характерна особеност на свързаното със затлъстяването възпаление е поляризацията на макрофагите към провъзпалителен M1 профил, както и трансформацията на противовъзпалителни лимфоцити ¥ 2 и Treg CD4 + във възпалителни клетки ¥ 1 и ¥ 17, особено в мастните висцерални. Друга хистологична характеристика на възпалението на мастната тъкан е увеличаването на апоптозата на адипоцитите, които са заобиколени от макрофаги, образувайки коронообразна структура. Самите адипоцити благоприятстват тази възпалителна микросреда чрез секрецията на провъзпалителни цитокини, хемокини и алармини.

Промяна в секрецията на адипокин

Обширни научни доказателства показват разлики в експресията и секрецията на адипокини във висцералните и подкожните мастни натрупвания, по-силно изразен възпалителен секреторен профил във висцералната мастна тъкан при пациенти със затлъстяване. Променената секреция на адипокин при затлъстяване е важен механизъм за развитието на инсулинова резистентност, дислипидемия и сърдечно-съдови усложнения, наблюдавани в контекста на затлъстяването.

Намаляване на масата и/или активността на кафявата и бежовата мазнина

Кафявата мазнина представлява малка част от общото затлъстяване (

0,1%), но има голям капацитет да разсейва енергията чрез изчистването на свободните мастни киселини, консумацията на глюкоза и генерирането на топлина по време на процеса на термогенеза. Активността на кафявата мазнина може да бъде предизвикана в отговор на студ и чрез активиране на симпатиковата нервна система. По същия начин активността на кафявите мазнини е по-голяма при жените, отколкото при мъжете, и представлява прогресивен спад с възрастта. За всичко по-горе, масата и/или активността на кафявата мазнина обуславя енергийния баланс.

Откриването на кафява и бежова мазнина при възрастни индивиди отвори широко поле на изследвания, фокусирани върху тези тъкани като потенциална терапевтична цел за разработване на лекарства против затлъстяване, предвид термогенния капацитет на двете мастни натрупвания. Интерскапуларният регион показва по-висока експресия на класически кафяв адипоцитен маркер, ZIC1, докато надключичната зона показва по-висока експресия на бежовия адипоцитен маркер TBX1, което предполага, че различните популации на кафяви и бежови адипоцити в тези анатомични региони могат да реагират различно на външни стимули, представляващи различни потенциални цели за терапевтични интервенции.

През последните години беше доказано, че пациентите със затлъстяване намаляват размера и/или активността на кафяви и бежови мастни натрупвания, което може да допринесе за развитието на вредните усложнения на затлъстяването. В този смисъл се наблюдава обратна връзка между кафявата мазнина и общото затлъстяване, ИТМ и кръвната захар на гладно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Увеличаването на теглото е свързано с нефункционална, фиброзна и възпалена мастна тъкан, която благоприятства натрупването на извънматочна мастна тъкан и резистентност към инсулин. По същия начин намаляването на масата и/или активността на кафяви и бежови мастни натрупвания в ситуации на излишно затлъстяване допринася за развитието на съпътстващи заболявания, свързани със затлъстяването. Следователно, оценката на телесния състав е абсолютно препоръчителна за диагностика, лечение и проследяване на пациенти с наднормено тегло и затлъстяване. При пациенти с висцерално затлъстяване намаляването с 5-10% на телесно тегло предизвиква повишаване на инсулиновата чувствителност, подобряване на липидния профил и намаляване на провъзпалителните фактори, като по този начин намалява риска от развитие на кардиометаболитни заболявания.

ЗА ДА ПРОЧЕТЕТЕ ПОВЕЧЕ

Arner E, Westermark PO, Spalding KL, Britton T, Rydén M, Frisén J, Bernard S, Arner P. "Оборотът на адипоцитите: значение за морфологията на човешката мастна тъкан." Диабет 59 (2010) 105-09.

Frühbeck G, Becerril S, Sáinz N, Garrastachu P, García-Velloso. MJ „НДНТ: нова цел за човешкото затлъстяване“ Тенденции Pharmacol Sci 30 (2009) 387-96.

Ouchi N, Parker JL, Lugus JJ, Walsh K. "Адипокини при възпаление и метаболитни заболявания". Nat Rev Immunol 11 (2011) 85-97.

Rodríguez A, Ezquerro S, Méndez-Giménez L, Becerril S, Frühbeck G. „Преразглеждане на адипоцита: модел за интеграция на цитокиновата сигнализация в регулирането на енергийния метаболизъм“. Am J Physiol Endocrinol Metab 309 (2015) E691-714.

Е. Д. Росен, Б. М. Шпигелман. "За какво говорим, когато говорим за мазнини." Клетка 156 (2014) 20-44.