szabad zsírsavak (FFA-K) szabadulnak fel a lipoprotein lipáz (LPL) lipoproteinjeiből, és belépnek a zsírsejtekbe, ahol a glicerinre észterezve trigliceridekké alakulnak át. Az emberi zsírszövet körülbelül 87% lipidet tartalmaz.

a zsírszövetbe belépő és onnan kilépő FFA-k állandó fluxusa van. A nettó irányba, ez a fluxus által ellenőrzött, inzulin, leptin—ha az inzulin emelkedett, akkor van egy nettó aktív fluxus FFA, de csak akkor, ha az inzulin alacsony lehet FFA hagyja zsírszövet. Az inzulinszekréciót a magas vércukorszint stimulálja, ami szénhidrátok fogyasztásából ered.

emberben a lipolízist (a trigliceridek szabad zsírsavakká történő hidrolízise) a lipolitikus b-adrenerg receptorok és az A2A-adrenerg receptor által mediált antilipolízis kiegyensúlyozott szabályozásával szabályozzák.

a zsírsejtek fontos fiziológiai szerepet játszanak a triglicerid és a szabad zsírsavszint fenntartásában, valamint az inzulinrezisztencia meghatározásában. A hasi zsírnak más metabolikus profilja van—hajlamosabb az inzulinrezisztencia kiváltására. Ez nagymértékben megmagyarázza, hogy a központi elhízás miért a csökkent glükóztolerancia markere, és független kockázati tényező a szív-és érrendszeri betegségekben (még diabetes mellitus és magas vérnyomás hiányában is). A Wake Forest Egyetem (2009) női majmainak tanulmányai felfedezték, hogy a magasabb stresszben szenvedő egyénekben magasabb a zsigeri zsír szintje a testükben. Ez arra utal, egy lehetséges ok-okozati kapcsolat a kettő között, ahol a stressz elősegíti a felhalmozódása zsigeri zsír, ami viszont okoz hormonális és metabolikus változások, amelyek hozzájárulnak a szívbetegség és más egészségügyi problémák.

a biotechnológia közelmúltbeli fejlődése lehetővé tette a felnőtt őssejtek zsírszövetből történő betakarítását, lehetővé téve a szövetek regenerálódásának stimulálását a beteg saját sejtjeivel. Ezenkívül mind az emberi, mind az állatokból származó zsírból származó őssejteket hatékonyan át lehet programozni indukált pluripotens őssejtekbe anélkül, hogy adagolósejtekre lenne szükség. A beteg saját sejtjeinek használata csökkenti a szöveti kilökődés esélyét, és elkerüli az emberi embrionális őssejtek alkalmazásával kapcsolatos etikai kérdéseket. A növekvő bizonyítékok azt is sugallják, hogy a különböző zsírraktárak (azaz hasi, mentális, perikardiális) különböző tulajdonságokkal rendelkező zsírokból származó őssejteket eredményeznek. Ezek a depó-függő jellemzők közé tartozik a proliferációs sebesség, az immunofenotípus, a differenciálódási potenciál, a génexpresszió, valamint a hipoxiás tenyésztési körülményekre való érzékenység. Úgy tűnik, hogy az oxigénszint fontos szerepet játszik az anyagcserében és általában a zsírból származó őssejtek működésében.

a zsírszövet az aromatáz egyik fő perifériás forrása mind férfiakban, mind nőkben, hozzájárulva az ösztradiol termeléséhez.

a zsírból származó hormonok a következők:

• Adiponectin
• Resistin
• Plazminogén aktivátor inhibitor-1 (PAI-1)
• TNFa
• IL-6
• Leptin
• Ösztradiol (E2)

Zsírszövetben is titkos típusú citokinek (sejt-hogy-jelátviteli fehérjék) nevű adipokines (zsírszövet citokinek), amelyek szerepet játszanak az elhízással összefüggő szövődmények. A perivaszkuláris zsírszövet olyan adipokinokat szabadít fel, mint például az adiponectin, amelyek befolyásolják az általuk körülvett edények kontraktilis funkcióját.

Barna fatEdit

Barna zsír cella

a Barna zsír vagy barna zsírszövet (BAT) egy speciális formája a zsírszövet fontos adaptív hőtermelés, az emberek pedig más emlősök. A BAT hőt termelhet azáltal, hogy” leválasztja ” az oxidatív foszforiláció légzési láncát a mitokondriumokban az 1.számú fehérje (UCP1) szövetspecifikus expresszióján keresztül. A denevér elsősorban a mellkas nyaka és nagy erei körül helyezkedik el, ahol hatékonyan hathat a hőcserére. A denevér hideg expozíció esetén erőteljesen aktiválódik a katekolaminok szimpatikus idegekből történő felszabadításával, ami UCP1 aktivációt eredményez. A BAT aktiválása a túltáplálás hatására is előfordulhat. Az UCP1 aktivitását hosszú láncú zsírsavak stimulálják, amelyeket a β-adrenerg receptor aktiválása után állítanak elő. Az UCP1 zsírsav – proton-symporterként működik, bár a pontos mechanizmust még nem sikerült tisztázni. Ezzel szemben az UCP1-et gátolja az ATP, az ADP és a GTP.

a folyamat farmakológiai szimulálására tett kísérletek eddig sikertelenek voltak. A “barna zsír” differenciálódásának manipulálására szolgáló technikák a jövőben a fogyás terápiájának mechanizmusává válhatnak, ösztönözve a szövetek növekedését ezzel a speciális anyagcserével anélkül, hogy más szervekben indukálnák.

egészen a közelmúltig úgy gondolták, hogy a barna zsírszövet elsősorban az emberek csecsemőire korlátozódik, de az új bizonyítékok most megdöntötték ezt a hitet. A barna zsírszövethez hasonló hőmérsékleti reakciókkal rendelkező, metabolikusan aktív szöveteket először 2007-ben jelentették egyes emberi felnőttek nyakában és törzsében, és a barna zsír jelenlétét humán felnőtteknél később szövettanilag igazolták ugyanazon anatómiai régiókban.

Beige fat and WAT browningEdit

a Wat Browningja, más néven “beiging”, akkor fordul elő, amikor a WAT raktárakban lévő adipociták kifejlesztik a denevér jellemzőit. A bézs adipociták többszemű megjelenést mutatnak (több lipidcseppet tartalmaznak), és növelik az 1.számú fehérje (UCP1) expresszióját. Ennek során ezek a normálisan energiatároló adipociták energiamegtakarító adipocitákká válnak.

a barna és bézs zsír kalóriaégető képességét széles körben tanulmányozták, mivel a kutatási erőfeszítések az elhízás és a cukorbetegség kezelésére szolgáló terápiákra összpontosítanak. A gyógyszer 2,4-dinitrofenol, amely szintén működik, mint egy kémiai leválasztó hasonlóan UCP1, használták a fogyás az 1930 – as években.azonban gyorsan megszűnt, amikor a túlzott adagolás vezetett káros mellékhatások, beleértve a hipertermia és a halál. a β3 agonistákat, mint a CL316,243, szintén kifejlesztették és tesztelték emberekben. Az ilyen gyógyszerek alkalmazása azonban számos kihívás miatt nagyrészt sikertelennek bizonyult, többek között a különböző fajok receptorspecifikussága és a rossz orális biohasznosulás miatt.

a hideg a DENEVÉRFOLYAMATOK elsődleges szabályozója és a WAT Browningot indukálja. Browning válaszul a krónikus hideg expozíció jól dokumentált, és egy reverzibilis folyamat. Egy egereken végzett vizsgálat kimutatta, hogy a hideg okozta barnulás 21 nap alatt teljesen megfordítható, az UCP1 mérhető csökkenése 24 órán belül megfigyelhető. A tanulmány szerint Rosenwald et al. kiderült, hogy amikor az állatokat újra hideg környezetnek teszik ki, ugyanazok az adipociták bézs fenotípust fogadnak el, ami arra utal, hogy a bézs adipociták megmaradnak.

transzkripciós szabályozók, valamint egyre több más tényező szabályozza a bézs zsír indukcióját. A transzkripció négy szabályozója központi szerepet játszik a Wat browningban, és számos olyan molekula célpontjaként szolgál, amelyekről ismert, hogy befolyásolják ezt a folyamatot. Ezek közé tartozik a peroxiszóma proliferátor-aktivált Gamma (PPARy) receptor, a 16-ot (PRDM16) tartalmazó PR domain, a peroxiszóma proliferátor-aktivált gamma coaktivátor 1 alfa (PGC-1α) receptor, valamint a korai B-sejt faktor-2 (EBF2).

a barnulást befolyásoló molekulák listája a téma népszerűségével arányosan nőtt, és folyamatosan fejlődik, ahogy egyre több ismeretet szereznek. Ezek közül a molekulák közé tartozik az irisin és a fibroblaszt növekedési faktor 21 (FGF21), amelyeket jól tanulmányoztak, és úgy gondolják, hogy a barnulás fontos szabályozói. Az Irisin az izomból kiválasztódik a testmozgásra adott válaszként, és kimutatták, hogy a bézs preadipocitákra gyakorolt hatás növeli a barnulást. FGF21, egy hormon, amit elsősorban a máj, gyűjtött nagy az érdeklődés, miután azonosították, mint egy erős stimulátor, a glükóz felvételét, illetve egy browning szabályozó keresztül hatással van a PGC-1α. A hideg expozíció során a BAT-ban megnövekszik, és úgy gondolják, hogy elősegíti az étrend által kiváltott elhízással szembeni rezisztenciát FGF21 a testmozgásra és az alacsony fehérjetartalmú étrendre adott válaszként is kiválasztható, bár ez utóbbit még nem vizsgálták alaposan. Ezekből a vizsgálatokból származó adatok arra utalnak, hogy a környezeti tényezők, mint például az étrend és a testmozgás, fontos közvetítői lehetnek a barnulásnak. Egerekben azt találták, hogy a beiging a metionin-enkefalin peptidek termelésével fordulhat elő a 2.típusú veleszületett limfoid sejtek által az interleukin 33-ra adott válaszként.

genomika és bioinformatikai eszközök browningedit

a zsírszövet komplex jellege és a barnító szabályozási molekulák növekvő listája miatt nagy lehetőség van bioinformatikai eszközök használatára ezen a területen a tanulmány javítása érdekében. A WAT browning tanulmányai nagy hasznot húztak ezekből a technikákból, mivel a bézs zsír gyorsan egyre népszerűbb, mint az elhízás és a cukorbetegség kezelésének terápiás célpontja.

A DNS microarray egy bioinformatikai eszköz, amelyet a különböző gének expressziós szintjének egyidejű meghatározására használnak, és széles körben használják a zsírszövet tanulmányozásában. Az egyik ilyen vizsgálat mikroarray analízist alkalmazott a leleményesség IPA szoftverrel együtt, hogy megvizsgálja a Wat és a denevér gén expressziójának változásait, amikor az egereket 28 és 6 °C-os hőmérsékletnek tették ki. A legjelentősebb felfelé és lefelé regulált géneket ezután azonosították és használták a differenciálisan expresszált útvonalak elemzésére. Megállapították, hogy a hideg expozíció után a Wat-Ban felszabályozott utak közül sok is erősen expresszálódik BAT-ban, például oxidatív foszforiláció, zsírsav metabolizmus és piruvát metabolizmus. Ez arra utal,hogy az adipociták egy része 6 °C-on bézs fenotípusra váltott. is használják, microarray analízis bizonyítani, hogy az inzulin hiány gátolja a differenciálás bézs zsírsejteket, de nem zavarja a kapacitás browning. Ez a két tanulmány bizonyítja a microarray használatának lehetőségét a Wat browning tanulmányában.

az RNS szekvenálás (RNS-Seq) egy hatékony számítási eszköz, amely lehetővé teszi az RNS expressziójának mennyiségi meghatározását a mintán belüli összes gén esetében. Az RNS-Seq beépítése a browning vizsgálatokba nagy jelentőséggel bír, mivel jobb specifitást, érzékenységet és átfogóbb áttekintést nyújt a gén expressziójáról, mint más módszerek. Az RNS-Seq-t mind emberi, mind egérkísérletekben alkalmazták a bézs adipocitákat génexpressziós profiljuk szerint jellemezve, valamint a bézs fenotípust indukáló potenciális terápiás molekulák azonosítására. Az egyik ilyen vizsgálat RNS-Seq-t használt a vad típusú (WT) egerekből származó Wat génexpressziós profiljainak és a korai B-sejtes faktor-2 (EBF2) túlzott expressziójának összehasonlítására. A transzgenikus állatokból származó WAT barna zsírgén programot mutatott ki, és csökkent a Wat specifikus gén expressziója a WT egerekhez képest. Így az EBF2-t potenciális terápiás molekulaként azonosították beiging indukálására.a

kromatin immunprecipitáció szekvenálással (ChIP-seq) egy olyan módszer, amely a DNS-en lévő fehérjekötő helyek azonosítására és a hisztonmódosítások értékelésére szolgál. Ez az eszköz lehetővé tette a barnulás epigenetikai szabályozásának vizsgálatát, és segít tisztázni azokat a mechanizmusokat, amelyek révén a fehérje-DNS kölcsönhatások stimulálják a bézs adipociták differenciálódását. A bézs adipociták kromatin-tájait figyelő tanulmányok azt találták, hogy ezeknek a sejteknek az adipogenezise sejtspecifikus kromatin-tájak képződéséből származik, amelyek szabályozzák a transzkripciós programot, és végső soron szabályozzák a differenciálódást. A ChIP-seq más eszközökkel együtt történő alkalmazásával a legújabb tanulmányok több mint 30 transzkripciós és epigenetikai tényezőt azonosítottak, amelyek befolyásolják a bézs adipocita fejlődését.

GeneticsEdit

a takarékos génhipotézis (más néven éhínségi hipotézis) azt állítja, hogy egyes populációkban a test hatékonyabb lenne a zsír megtartásában a bőséges időkben, ezáltal nagyobb ellenállást biztosít az éhínséggel szemben az élelmiszerhiány idején. Ezt a hipotézist, amely eredetileg a glükózmetabolizmus és az inzulinrezisztencia összefüggésében fejlődött ki, a fizikai antropológusok, a fiziológusok és az ötlet eredeti támogatója hiteltelenítette e kontextusban, bár fejlesztője szerint továbbra is “olyan életképes, mint amikor először haladtak” más kontextusokban.

1995-ben Jeffrey Friedman, a Rockefeller Egyetem rezidenseként, Rudolph Leibellel, Douglas Coleman et al. felfedezte a leptin fehérjét, amelyet a genetikailag elhízott egér hiányzott. A Leptin a fehér zsírszövetben termelődik, és a hipotalamuszra utal. Amikor a leptin szintje csökken, a test ezt energiaveszteségnek értelmezi, az éhség pedig növekszik. Egerek hiányzik ez a fehérje enni, amíg azok négyszer a normál méretű.

a Leptin azonban más szerepet játszik az étrend okozta elhízásban rágcsálókban és emberekben. Mivel az adipociták leptint termelnek, a leptin szintje emelkedik az elhízottban. Az éhség azonban továbbra is fennáll, és—amikor a leptin szintje a fogyás miatt csökken—az éhség növekszik. A leptin cseppje jobban tekinthető éhezési jelnek, mint a leptin emelkedése, mint a jóllakottság jele. Az elhízásban emelkedett leptint azonban leptin rezisztenciának nevezik. A hypothalamusban bekövetkező változások, amelyek az elhízás leptin rezisztenciáját eredményezik, jelenleg az elhízás kutatásának középpontjában állnak.

a leptin gén (ob) génhibái ritkák az emberi elhízásban. 2010 júliusától világszerte csak öt családból 14 személyt azonosítottak, akik mutált ob gént hordoznak (amelyek közül az egyik volt az első azonosított oka a genetikai elhízásnak az emberekben)—két pakisztáni származású család él az Egyesült Királyságban, egy család Törökországban él, egy Egyiptomban, és egy Ausztriában -, és két másik családot találtak, amelyek mutált ob receptort hordoznak. Másokat genetikailag részben hiányosnak azonosítottak a leptinben, és ezekben az egyénekben a normál tartomány alsó végén lévő leptin szintek megjósolhatják az elhízást.

az étvágyhoz társuló agyi jelátvitelben használt melanokortinokat és receptoraikat érintő gének több mutációját is megállapították, hogy a populáció nagyobb részében elhízást okoznak, mint a leptin mutációk.

fizikai tulajdonságokszerkesztés

a zsírszövet sűrűsége ~0, 9 g/ml. Így egy olyan személy, akinek több zsírszövete van, könnyebben lebeg, mint egy azonos súlyú személy, több izomszövetrel, mivel az izomszövet sűrűsége 1,06 g / ml.