Tkanka tłuszczowa może być jedną z najbardziej niedocenianych tkanek w organizmie. Składa się ona z wypełnionych lipidami dojrzałych adipocytów i prekursorowych komórek macierzystych, wraz z innymi wyspecjalizowanymi typami komórek, a wszystko to oplecione jest siecią macierzy zewnątrzkomórkowej, naczyń krwionośnych i nerwów. Tkanka tłuszczowa nie jest zatem bryłą bezwładnego tłuszczu, jaką może się wydawać. W rzeczywistości, krytyczna rola, jaką tkanka tłuszczowa odgrywa w zdrowiu człowieka, jest nadal często pomijana. Zamiast tego może być lekceważona jako nieistotna, kosmetyczna niedoskonałość lub zakłada się, że jest „złą rzeczą”, podczas gdy w rzeczywistości jest (lub powinna być) wykonując szereg niezwykłych i złożonych funkcji.

ADIPOCYTES AS EXPANDABLE STORAGE

Znaczenie odpowiednio funkcjonującej tkanki tłuszczowej jest najwyraźniej zilustrowane przez rzadkie osoby cierpiące na uogólniony brak tłuszczu, lub lipodystrofię, która prowadzi do wielu endokrynologicznych i metabolicznych problemów.

Counterintuitively, mechanizmy leżące u podstaw tych problemów są prawdopodobnie wspólne dla osób otyłych. To było prawdopodobnie po raz pierwszy wyartykułowane przez RD Lawrence tak dawno temu, jak 1946.1 Opisując pacjenta z lipodystrofii, stłuszczenie wątroby i cukrzycy, zauważył, że „Brak tłuszczu może być przechowywany w zwykłych depot, a więc krążył w nadmiarze i produkowane lipemii. Poszedł do dyskusji na temat cukrzycy w otyłości, stawiając hipotezę, że wynika to z „takiego przepełnienia magazynów tłuszczu, że nie mogą już przyjąć i wchłonąć nadmiar cukru z pożywienia”. Jako takie, on elegancko zidentyfikowane, że brak dostępnej pojemności magazynowej jest mechanizm, przez który brak rozwoju tłuszczu lub nadmiernej ekspansji tkanki tłuszczowej może powodować podobne problemy zdrowotne.

Stąd pierwszy, i prawie na pewno najbardziej krytyczna, praca tkanki tłuszczowej jest działać jako bezpieczny sklep dla lipidów. Utrata tej zdolności prowadzi do niewłaściwego nagromadzenia lipidów i dysfunkcji w innych tissues.

Tkanka tłuszczowa zapewnia również łatwo mobilizowane źródło energii, gdy jest to wymagane. Wymaga to złożonej skoordynowanej odpowiedzi na sygnały endokrynologiczne i neuronalne, aby precyzyjnie regulować pobieranie, przetwarzanie, przechowywanie, rozkład i uwalnianie składników odżywczych.2 Typowy biały adipocyt może mierzyć ponad 0,1 mm średnicy. Co najmniej 90% jego objętości zajmuje pojedyncza, ogromna kropla lipidów. Wszystko inne, co musi robić ta komórka, odbywa się w cienkiej, otaczającej ją „skórce” cytoplazmy. Biorąc pod uwagę zakres jej możliwości, jest to niezwykły wyczyn.

Jedną z innych kluczowych ról adipocytu jest wydzielanie lokalnych i systemowo działających czynników endokrynnych.3 Prawdopodobnie najlepiej znanymi z nich są działający ośrodkowo czynnik sytości leptyna oraz białko adiponektyna, którego poziom jest ściśle skorelowany z wrażliwością na insulinę. Opisano jednak wiele innych, których wpływ na zdrowie metaboliczne jednostki jest zdumiewający, niektóre z nich są korzystne, a inne szkodliwe. Oprócz tych ról tkanka tłuszczowa może działać jako mechaniczna bariera przed urazami i zapewniać izolację przed zimnem.

Renderowanie 3D przekroju tkanki tłuszczowej o grubości 100 µm u myszy w nerce. Barwienie immunofluorescencyjne dla białka kropli lipidowych perilipiny jest w kolorze cyjanowym. Śledzące linię Cre indukowane białko tdTomato fluorescencyjne znakuje podgrupę adipocytów na czerwono. W środku, jądro komórki macierzystej tkanki tłuszczowej jest oznakowane na zielono. ©J. Rochford

LOKALIZACJA, LOKALIZACJA, LOKALIZACJA

Gdzie tłuszcz gromadzi się w organizmie, może mieć znacząco różny wpływ na zdrowie. Podskórna biała tkanka tłuszczowa jest ogólnie korzystna, podczas gdy ekspansja trzewnej białej tkanki tłuszczowej w otyłości jest silnie skorelowana z chorobą metaboliczną. Jednak to szerokie stwierdzenie ukrywa fakt, że różne depozyty tłuszczowe są wysoce wyspecjalizowane i zróżnicowane w funkcji.

Na przykład, w przeciwieństwie do innych tłuszczów, tkanka tłuszczowa szpiku kostnego zwiększa się podczas ograniczenia kalorii.4 Rzeczywiście, tłuszcz szpiku kostnego można podzielić na co najmniej dwa anatomicznie i funkcjonalnie odrębne typy. Istnieje kilka magazynów termogenicznej brązowej tkanki tłuszczowej, a także komórki, które mają pewne cechy zarówno białych, jak i brązowych adipocytów (tzw. brite lub beżowe adipocyty). Ich obecność u dorosłych ludzi doprowadziła do intensywnego zainteresowania wykorzystaniem ich zdolności do „spalania” zmagazynowanych lipidów, a następnie rozproszenia energii, jako terapii przeciw otyłości.5 Ogólnie rzecz biorąc, ukierunkowanie rozwoju lub funkcji określonych typów tkanki tłuszczowej może sprzyjać zdrowej metabolicznie tkance tłuszczowej, z możliwością znacznej poprawy zdrowia w otyłości.

UNDER-EXPLORED DEPOTS: FAT IN FUNNY PLACES

As well as systemic effects, adipose tissues may also more specifically influence closely associated tissues. Tkanka tłuszczowa okołonaczyniowa może lokalnie wpływać na funkcję naczyniową. Tkanka tłuszczowa w stawach odgrywa kluczową rolę w ich utrzymaniu, a zmiany w jej funkcji przyczyniają się do zaburzeń stawowych, takich jak choroba zwyrodnieniowa stawów. Niewielkie pokłady adipocytów istnieją w sercu, nerkach, oczach i innych miejscach lub w ich sąsiedztwie. Wyodrębnienie tego, co każdy z nich robi w swojej konkretnej lokalizacji może ujawnić nowe spostrzeżenia dotyczące funkcji adipocytów, które zostały pominięte przez bardziej ogólne analizy dobrze zbadanych depot tłuszczowych.

Adipocyty, które obejmują różne depot mogą rozwijać się z kilku różnych populacji komórek macierzystych, których charakter może dyktować ogólną funkcję tkanek, które generują.6 Zrozumienie ich tożsamości i potencjału ma znaczenie wykraczające poza funkcję tłuszczu, ponieważ komórki macierzyste wyizolowane z tkanki tłuszczowej zostały wykorzystane terapeutycznie do generowania różnych typów komórek.

Taka jest złożoność pochodzenia i funkcji adipocytów pomiędzy i w obrębie różnych depot. Niektóre są przeznaczone do długotrwałego przechowywania, niektóre zapewniają na miejscu źródło paliwa, podczas gdy inne są uwalnianie sygnałów endokrynologicznych lub generowanie ciepła. Zakres zdolności jest niezwykły. Nieźle jak na skromną komórkę tłuszczową.

Justin Rochford, Czytelnik w Metabolic Health, Rowett Institute, University of Aberdeen, UK

1. Lawrence RD 1946 Lancet 247 773-775.
2. Morigny P et al. 2016 Biochimie 125 259-266.
3. Choi CHJ & Cohen P 2017 Experimental Cell Research doi:10.1016/ j.yexcr.2017..04.022.
4. Scheller EL et al. 2016 Trends in Endocrinology and Metabolism 27 392-403.
5. Kajimura S et al. 2015 Cell Metabolism 22 546-559.
6. Sanchez-Gurmaches J & Guertin DA 2014 Biochimica et Biophysica Acta 1842 340-351.

.