Dinamica fluctuației țesutului adipos în sănătatea și bolile metabolice umane SpringerLink
Abstract
Introducere
Țesutul adipos este un organ esențial și este principalul loc pentru stocarea energiei sub formă de triacilgliceroli (TG). Țesutul adipos alb (WAT) și țesutul adipos maro (BAT) sunt tipurile predominante la mamifere. Deoarece WAT și BAT au origini de dezvoltare diferite și majoritatea țesutului adipos uman este WAT, acest tip va fi punctul central al acestei revizuiri. În mod tradițional, studiile funcției WAT s-au rotit în jurul rolului său semnificativ în controlul homeostaziei energetice prin stocarea și eliberarea lipidelor ca răspuns la cererile de energie. Cu toate acestea, WAT are proprietăți suplimentare, inclusiv funcții secretoare (eliberarea de adipokine), care afectează sensibilitatea la insulină și homeostazia metabolică, contribuind la patogeneza obezității și a comorbidităților conexe [1].
WAT este distribuit pe tot corpul în mai multe depozite, fiecare cu funcții distincte. Dovezile sugerează că distribuția regională a WAT, mai degrabă decât obezitatea generală, poate fi un predictor mai puternic al riscurilor metabolice pentru sănătate. Acumularea de grăsime în partea superioară a corpului (și anume țesutul adipos visceral [TVA] dar și abdominal subcutanat [scABD]) conferă un risc mai mare de a dezvolta diabet zaharat de tip 2 și boli cardiovasculare, în timp ce în corpul inferior, gluteal subcutanat și femural subcutanat ( scFEM) grăsimea poate fi protejantă din punct de vedere metabolic [2]. Dimorfismul sexual în distribuția grăsimilor este, de asemenea, bine documentat: femeile, deși au, în medie, un procent mai mare de grăsime corporală decât bărbații, prezintă acumularea preferențială de grăsime în depozitele „protectoare” ale corpului inferior [3]. În schimb, bărbații au tendința de a depune mai multe grăsimi în depozitul TVA al corpului superior [4]. Diferențele de sex în distribuția grăsimilor și funcțiile distincte ale depozitelor de grăsime au fost discutate în recenziile anterioare [5, 6].
Deși majoritatea creșterii adipoase are loc în copilărie și adolescență, WAT își păstrează capacitatea de a se extinde în timpul maturității ca răspuns la fluctuațiile echilibrului energetic. Mărimea adipozității în timpul dezvoltării obezității este determinată de modificările dinamice ale sintezei și îndepărtării (adică a cifrei de afaceri) a celulelor adipoase (pre-adipocite și adipocite) și TG. În ciuda consecințelor negative asupra sănătății asociate cu obezitatea, se știe puțin despre cifra de afaceri WAT in vivo la om. Această revizuire oferă un scurt rezumat al constatărilor obținute din metodele in vitro, precum și o prezentare generală a două abordări in vivo care sunt puse în aplicare pentru a evalua cifra de afaceri a celulelor adipoase și a TG-urilor. În cele din urmă, se discută rolul fluctuației WAT în sănătatea și bolile metabolice.
Cifra de afaceri adipoasă
Expansiunea adipoasă
Cu toate acestea, rolul adipogenezei (adică hiperplazia) în riscurile pentru sănătate este discutabil. Observații recente au raportat o prevalență mai mare a celulelor grase mici la persoanele rezistente la insulină și la cei cu diabet zaharat de tip 2, comparativ cu persoanele sănătoase, sugerând expansiune hiperplazică [8, 14,15,16]. Important, am arătat că 8 săptămâni de supraalimentare cu 40% (
Creșterea în greutate de 7,6 kg) a dus la o afectare mai mare a sensibilității la insulină la indivizii care aveau adipocite mai mici la momentul inițial, comparativ cu cei care aveau adipocite mai mari [17]. Un alt studiu de supraalimentare umană a demonstrat că dimensiunea mai mică a adipocitelor la momentul inițial a prezis o scădere a sensibilității la insulină după o creștere în greutate de 3,2 kg în decurs de 4 săptămâni [18]. Aceste studii recente sunt contrare ipotezei expandabilității adipoase și indică faptul că o populație crescută de adipocite mici (sugerând hiperplazie) este asociată cu rezultate metabolice afectate de sănătate.
Diferențe de depozit în expansiunea adipoasă
Asocierile opuse ale distribuției de grăsime a corpului superior față de corpul inferior cu sănătatea metabolică se datorează probabil caracteristicilor intrinseci ale depozitelor WAT. Puține studii au evaluat diferențele regionale în adipogeneza la om. Au fost raportate diferențe de depozit în pre-adipocite cultivate din WAT, grăsimea scABD având o capacitate de proliferare și diferențiere mai mare decât grăsimea scFEM [19, 20] și TVA [21]. O altă evaluare a dimensiunii adipocitelor a sugerat expansiunea grăsimii specifice depozitului ca răspuns la supraalimentare: în principal hipertrofie în grăsimea scABD și în principal hiperplazie în grăsimea scFEM [22].
Diferențe de sex în expansiunea adipoasă
Studiile din anii 1980 au raportat expansiune hiperplazică (număr mai mare de adipocite) a depozitelor de corp inferior la femei și depozite abdominale la bărbați [23]. Analize mai recente ale dimensiunii celulelor grase sugerează că expansiunea țesutului adipos al corpului inferior este guvernată în primul rând de hiperplazie la femei, dar de hipertrofie la bărbați [24]. Un procent mai mare de adipocite diferențiate timpurii a fost identificat în depozitul scFEM al femeilor față de bărbați [20].
Moartea adipocitelor
Pe lângă expansiunea adipoasă, moartea adipocitelor este o componentă vitală a fluctuației adipoase [25]. Studiile pe rozătoare relevă un model oscilator de celularitate adipoasă, incluzând cicluri de hipertrofie, hiperplazie și moarte adipocitară, cu moarte adipocitară crescută la rozătoarele obeze [25, 26]. Datele la om sunt rare. Creșterea morții adipocitelor a fost implicată în obezitatea umană [25]. A fost raportat un răspuns crescut la stimulii apoptotici ai pre-adipocitelor TVA (față de grăsimea scABD) [27, 28]. Un studiu sugerează că pre-adipocitele scABD de la femeile obeze sunt mai susceptibile la apoptoză decât pre-adipocitele scFEM [20]. Până în prezent, niciun studiu nu a evaluat in vivo moartea adipocitelor la om și legătura sa funcțională cu distribuția grăsimilor și sănătatea metabolică.