Жирова тканина - це дуже динамічний ендокринний орган, здатний виділяти біоактивні фактори, відомі як адипокіни, які регулюють широкий спектр біологічних функцій.

  • Сільвія Езкерро
  • Лабораторія метаболічних досліджень, Університет Клініка Наварра, КІБЕРОБН, Памплона
  • Самоцвіт Фрюбек
  • Лабораторія метаболічних досліджень, Університет Клініка Наварра, КІБЕРОБН, Памплона
  • Амая Родрігес
  • Лабораторія метаболічних досліджень, Університет Клініка Наварра, КІБЕРОБН, Памплона

БІЛІ, КОРИЧНІ ТА БЕЖІ АДИПОЦИТИ

У 2010 р. Було описано існування третього типу жирових клітин - бежевих адипоцитів з морфологією коричневих адипоцитів у білій жировій тканині (рис. 1). Придбання цього фенотипу, подібного до коричневих адипоцитів (наявність багатокульових крапель ліпідів і велика кількість мітохондрій), відбувається після впливу холоду, стимуляції b-адренергічних рецепторів або лікування фактор-активованих агоністів g-рецепторів. Проліфератор пероксисоми g (PPARg ), в процесі, який називається побурінням жирової тканини ("підрум'янення жиру"). Після індукції бежеві адипоцити експресують класичні термогенні гени (UCP1, PPARGC1A, DIO2 та ADRB3), але вони також експресують диференціальні генетичні маркери, такі як CD137, TMEM26, TBX1 або SHOX2. Явище «підрум’янення жиру» може мати велике клінічне значення, оскільки дослідження, проведені на гризунах, показали, що активація бежевих адипоцитів пов’язана із стійкістю до ожиріння та пов’язаними з цим метаболічними змінами.

жирова

МЕХАНІЗМИ, ЗАЯЧНІ ДО РОЗВИТКУ ОЖИРЕННЯ ТА АСОЦІЙОВАНІ КОМОРБІДИТИ

Збільшення ваги під час розвитку ожиріння пов’язане з різними біологічними та морфологічними змінами жирової тканини, такими як гіпертрофія та гіперплазія адипоцитів, запалення та фіброз жирової тканини, а також із зміненою секрецією адипокінів. Порівняно недавнє відкриття коричневих і бежевих жирових відкладень у людей відкрило нове поле досліджень, зосереджених на цих тканинах як на можливих терапевтичних цілях проти ожиріння.

Гіперплазія та гіпертрофія адипоцитів

Ріст жирової тканини є суворо регламентованим процесом, оскільки як надлишок жирової тканини (надмірна вага або ожиріння), так і повна або часткова відсутність жирової тканини (вроджені або набуті ліподистрофії) пов’язані з серйозними порушеннями обміну речовин. Попередники адипоцитів беруть початок у пренатальному періоді. У дитинстві та підлітковому віці кількість адипоцитів збільшується із двома піками зростання жирової тканини через гіперплазію: перший - після народження та другий у дозрілому віці між 9 і 13 роками. У підлітковому віці швидкість проліферації адипоцитів зменшується і залишається відносно постійною у дорослому періоді - етапі, коли жирова тканина розростається через збільшення розмірів адипоцитів (рис. 2).

Отже, ожиріння є результатом гіперплазії або гіпертрофії адипоцитів? Особи із надмірною вагою спочатку демонструють гіпертрофію адипоцитів без відповідних змін кількості жирових клітин. Однак позитивний енергетичний баланс, що утримується з часом, зумовлює збільшення кількості та розміру адипоцитів, причому гіперплазія стає більш очевидною із збільшенням ступеня тяжкості ожиріння. Гіпертрофія адипоцитів у пацієнтів із ожирінням пов’язана із змінами функції мітохондрій, змінами мембранних білків, більшим ступенем апоптозу та запаленням жирової тканини, що сприяє розвитку патологій, пов’язаних із ожирінням. Ці зміни, пов'язані з гіпертрофією адипоцитів, є ще більш очевидними у пацієнтів з вісцеральним ожирінням.

Запалення і фіброз жирової тканини

Ожиріння - це стан низького ступеня хронічного запалення. У цьому сенсі патологічне розширення жирової тканини при ожирінні супроводжується збільшенням набору макрофагів та інших клітин імунної системи, більшою секрецією прозапальних адипокінів, а також змінами компонентів позаклітинного матриксу жирової тканини, які посилюють системне запалення у людей із ожирінням.

У фізіологічних умовах еозинофіли та лімфоцити Th2 та CD4 + Treg, що мешкають у жировій тканині, пригнічують запалення, виділяючи протизапальні цитокіни, такі як IL-4, IL-10 або IL-13, які активують протизапальний фенотип. Макрофаги М2 (рисунок 3). Однак надлишкове ожиріння сприяє проникненню в жирову тканину макрофагів, нейтрофілів, пінопластових клітин, Т і В лімфоцитів, тучних клітин та дендритних клітин. Характерною особливістю запалення, пов’язаного з ожирінням, є поляризація макрофагів у напрямку до запального профілю M1, а також трансформація протизапальних лімфоцитів ¥ 2 та Treg CD4 + у запальні клітини ¥ 1 та ¥ 17, особливо у вісцеральних жирах. Ще однією гістологічною характеристикою запалення жирової тканини є збільшення апоптозу адипоцитів, які оточені макрофагами, утворюючи кроноподібну структуру. Самі адипоцити сприяють розвитку цього запального мікросередовища через секрецію прозапальних цитокінів, хемокінів та тривог.

Зміна секреції адипокіну

Широкі наукові дані показали відмінності у експресії та секреції адипокінів у вісцеральних та підшкірно-жирових відкладеннях, більш виражений запальний секреторний профіль у вісцеральному жирі пацієнтів із ожирінням. Змінена секреція адипокіну при ожирінні є важливим механізмом розвитку резистентності до інсуліну, дисліпідемії та серцево-судинних ускладнень, що спостерігаються в контексті ожиріння.

Зменшення маси та/або активності коричневого та бежевого жиру

Коричневий жир являє собою невелику частку загального ожиріння (

0,1%), але він має велику здатність розсіювати енергію, очищаючи вільні жирні кислоти, споживаючи глюкозу та виробляючи тепло під час процесу термогенезу. Активність коричневого жиру може бути індукована у відповідь на холод та активацією симпатичної нервової системи. Так само активність коричневого жиру більша у жінок, ніж у чоловіків, і з віком поступово зменшується. З огляду на все вищесказане, маса та/або активність коричневого жиру обумовлює енергетичний баланс.

Відкриття коричневого та бежевого жиру у дорослих людей відкрило широке поле досліджень, зосереджених на цих тканинах як на потенційній терапевтичній мішені для розробки препаратів проти ожиріння, враховуючи термогенну здатність обох жирових відкладень. Міжлопаткова область демонструє вищу експресію класичного маркера коричневих адипоцитів, ZIC1, тоді як надключична зона демонструє більшу експресію бежевого маркера адипоцитів TBX1, що свідчить про те, що різні популяції коричневих і бежевих адипоцитів у цих анатомічних регіонах можуть реагувати по-різному на зовнішні подразники, що становлять різні потенційні цілі для терапевтичних втручань.

В останні роки було доведено, що у пацієнтів із ожирінням зменшується розмір та/або активність коричневих та бежевих жирових відкладень, що може сприяти розвитку шкідливих ускладнень ожиріння. У цьому сенсі спостерігається зворотна кореляція між коричневим жиром та загальним ожирінням, ІМТ та глюкозою в крові натще.

ВИСНОВОК

Збільшення ваги пов’язане з дисфункціональною, фіброзною, запаленою жировою тканиною, яка сприяє накопиченню позаматкового жиру та резистентності до інсуліну. Так само, зменшення маси та/або активності коричневих та бежевих жирових відкладень у ситуаціях надмірного ожиріння сприяють розвитку супутніх захворювань, пов’язаних із ожирінням. Тому оцінка складу тіла настійно рекомендується для діагностики, лікування та спостереження за пацієнтами із зайвою вагою та ожирінням. У пацієнтів з вісцеральним ожирінням зменшення маси тіла на 5-10% індукує підвищення чутливості до інсуліну, поліпшення ліпідного профілю та зменшення прозапальних факторів, зменшуючи тим самим ризик розвитку кардіометаболічних захворювань.

ЧИТАТИ БІЛЬШЕ

Arner E, Westermark PO, Spalding KL, Britton T, Rydén M, Frisén J, Bernard S, Arner P. "Обмін адипоцитів: значення для морфології жирової тканини людини". Діабет 59 (2010) 105-09.

Frühbeck G, Becerril S, Sáinz N, Garrastachu P, García-Velloso. MJ "BAT: нова ціль для ожиріння людини" Trends Pharmacol Sci 30 (2009) 387-96.

Ouchi N, Parker JL, Lugus JJ, Walsh K. "Адіпокіни при запаленні та метаболічних захворюваннях". Nat Rev Immunol 11 (2011) 85-97.

Родрігес A, Ezquerro S, Méndez-Giménez L, Becerril S, Frühbeck G. «Перегляд адипоциту: модель інтеграції сигналізації цитокінів у регуляцію енергетичного обміну». Am J Physiol Endocrinol Metab 309 (2015) E691-714.

Е. Д. Розен, Б. М. Шпігельман. "Про що ми говоримо, коли говоримо про жир". Клітина 156 (2014) 20-44.