acizii grași liberi (FFA) sunt eliberați de lipoproteine prin lipoproteină lipază (LPL) și intră în adipocite, unde sunt reasamblați în trigliceride prin esterificarea lor pe glicerol. Țesutul gras uman conține aproximativ 87% lipide.

există un flux constant de FFA care intră și iese din țesutul adipos. Direcția netă a acestui flux este controlată de insulină și leptină—dacă insulina este ridicată, atunci există un flux net interior de FFA și numai atunci când insulina este scăzută, FFA poate părăsi țesutul adipos. Secreția de insulină este stimulată de glicemia ridicată, care rezultă din consumul de carbohidrați.

la om, lipoliza (hidroliza trigliceridelor în acizi grași liberi) este controlată prin controlul echilibrat al receptorilor lipolitici b-adrenergici și al antilipolizei mediate de receptorul A2A-adrenergic.

celulele grase au un rol fiziologic important în menținerea nivelurilor de trigliceride și acizi grași liberi, precum și în determinarea rezistenței la insulină. Grăsimea abdominală are un profil metabolic diferit-fiind mai predispusă la inducerea rezistenței la insulină. Acest lucru explică într-o mare măsură de ce obezitatea centrală este un marker al toleranței la glucoză afectată și este un factor de risc independent pentru bolile cardiovasculare (chiar și în absența diabetului zaharat și a hipertensiunii). Studiile efectuate pe maimuțe de sex feminin de la Universitatea Wake Forest (2009) au descoperit că persoanele care suferă de stres mai mare au niveluri mai ridicate de grăsime viscerală în corpul lor. Acest lucru sugerează o posibilă legătură cauză-efect între cele două, în care stresul promovează acumularea de grăsime viscerală, care la rândul său provoacă modificări hormonale și metabolice care contribuie la boli de inimă și alte probleme de sănătate.progresele recente în biotehnologie au permis recoltarea celulelor stem adulte din țesutul adipos, permițând stimularea regenerării țesuturilor folosind propriile celule ale pacientului. În plus, celulele stem derivate din adipoză, atât de la oameni, cât și de la animale, pot fi reprogramate eficient în celule stem pluripotente induse, fără a fi nevoie de celule de alimentare. Utilizarea celulelor proprii ale pacientului reduce șansa de respingere a țesuturilor și evită problemele etice asociate cu utilizarea celulelor stem embrionare umane. Un număr tot mai mare de dovezi sugerează, de asemenea, că diferite depozite de grăsimi (adică abdominale, omentale, pericardice) produc celule stem derivate din adipoză cu caracteristici diferite. Aceste caracteristici dependente de depozit includ rata de proliferare, imunofenotipul, potențialul de diferențiere, expresia genelor, precum și sensibilitatea la condițiile de cultură hipoxică. Nivelurile de oxigen par să joace un rol important asupra metabolismului și, în general, asupra funcției celulelor stem derivate din adipoză.

țesutul adipos este o sursă periferică majoră de aromatază atât la bărbați, cât și la femei, contribuind la producerea de estradiol.

hormonii derivați din adipoză includ:

• Adiponectin
• Rezistin
• Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1)
• TNFa
• IL-6
• leptina
• Estradiol (E2)

țesuturile adipoase secretă, de asemenea, un tip de citokine (proteine de semnalizare celulară) numite adipokine (proteine de semnalizare citokine), care joacă un rol în complicațiile asociate obezității. Țesutul adipos Perivascular eliberează adipokine, cum ar fi adiponectina, care afectează funcția contractilă a vaselor pe care le înconjoară.

Brown fatEdit

Brown fat cell

grăsime brună sau țesut adipos brun (BAT) este o formă specializată de țesut adipos important pentru termogeneza adaptivă la om și la alte mamifere. BAT poate genera căldură prin „decuplarea” lanțului respirator de fosforilare oxidativă în mitocondrii prin expresia specifică țesutului de decuplare a proteinei 1 (UCP1). BAT este localizat în principal în jurul gâtului și vaselor mari de sânge ale toracelui, unde poate acționa eficient în schimbul de căldură. BAT este puternic activat la expunerea la rece prin eliberarea de catecolamine din nervii simpatici, ceea ce duce la activarea UCP1. Activarea BAT poate apărea, de asemenea, ca răspuns la supraalimentare. UCP1 activitate este stimulată de acizi grași cu lanț lung, care sunt produse ulterioară a β-receptorilor adrenergici de activare. Se propune ca UCP1 să funcționeze ca un simporter de protoni ai acizilor grași, deși mecanismul exact nu a fost încă elucidat. În schimb, UCP1 este inhibat de ATP, ADP și GTP.

încercările de a simula acest proces farmacologic au fost până acum nereușite. Tehnicile de manipulare a diferențierii „grăsimii brune” ar putea deveni un mecanism pentru terapia de scădere în greutate în viitor, încurajând creșterea țesutului cu acest metabolism specializat fără a-l induce în alte organe.

până de curând, se credea că țesutul adipos maro este limitat în primul rând la sugari la om, dar noi dovezi au răsturnat acum această credință. Țesutul metabolic activ cu răspunsuri la temperatură similare cu adipoza brună a fost raportat pentru prima dată în gâtul și trunchiul unor adulți umani în 2007, iar prezența adipozei brune la adulții umani a fost verificată ulterior histologic în aceleași regiuni anatomice.

grăsime bej și wat browningEdit

rumenirea WAT, denumită și „beiging”, apare atunci când adipocitele din depozitele WAT dezvoltă caracteristici ale liliecilor. Adipocitele bej au un aspect multilocular (care conține mai multe picături de lipide) și cresc expresia proteinei 1 de decuplare (UCP1). Procedând astfel, aceste adipocite care stochează în mod normal energie devin adipocite care eliberează energie.

capacitatea de ardere a caloriilor de grăsime maro și bej a fost studiată pe larg, deoarece eforturile de cercetare se concentrează pe terapii destinate tratării obezității și diabetului. Medicamentul 2,4-dinitrofenol, care acționează și ca un decuplor chimic similar cu UCP1, a fost utilizat pentru pierderea în greutate în anii 1930. cu toate acestea, a fost întrerupt rapid atunci când dozarea excesivă a dus la efecte secundare adverse, inclusiv hipertermie și deces. agoniștii de la 33, cum ar fi CL316,243, au fost, de asemenea, dezvoltați și testați la om. Cu toate acestea, utilizarea unor astfel de medicamente s-a dovedit în mare parte nereușită din cauza mai multor provocări, inclusiv specificitatea receptorilor de specii variate și biodisponibilitatea orală slabă.

rece este un regulator primar al proceselor BAT și induce wat browning. Rumenirea ca răspuns la expunerea cronică la frig a fost bine documentată și este un proces reversibil. Un studiu efectuat la șoareci a demonstrat că rumenirea indusă de frig poate fi complet inversată în 21 de zile, cu scăderi măsurabile ale UCP1 observate într-o perioadă de 24 de ore. Un studiu realizat de Rosenwald și colab. a arătat că atunci când animalele sunt re-expuse la un mediu rece, aceleași adipocite vor adopta un fenotip bej, sugerând că adipocitele bej sunt reținute.

regulatorii Transcripționali, precum și un număr tot mai mare de alți factori, reglează inducerea grăsimii bej. Patru regulatori de transcripție sunt esențiali pentru rumenirea WAT și servesc drept ținte pentru multe dintre moleculele cunoscute care influențează acest proces. Acestea includ receptorul Gamma activat de proliferator de peroxizomi (PPARy), domeniul PR care conține 16 (PRDM16), receptorul gamma coactivator activat de proliferator de peroxizomi 1 alfa (PGC-1 XV) și factorul de celule B timpurii-2 (EBF2).

lista moleculelor care influențează browning a crescut direct proporțional cu popularitatea acestui subiect și evoluează constant pe măsură ce se dobândesc mai multe cunoștințe. Printre aceste molecule se numără irisina și factorul de creștere a fibroblastelor 21 (FGF21), care au fost bine studiate și se crede că sunt regulatori importanți ai rumenirii. Irisina este secretată din mușchi ca răspuns la efort și s-a demonstrat că crește rumenirea acționând asupra preadipocitelor bej. FGF21, un hormon secretat în principal de ficat, a atras un mare interes după ce a fost identificat ca un stimulator puternic al absorbției de glucoză și un regulator de rumenire prin efectele sale asupra PGC-1 XV. Este crescut în BAT în timpul expunerii la frig și se crede că ajută la rezistența la obezitatea indusă de dietă FGF21 poate fi, de asemenea, secretat ca răspuns la exerciții fizice și la o dietă săracă în proteine, deși aceasta din urmă nu a fost investigată temeinic. Datele din aceste studii sugerează că factorii de mediu, cum ar fi dieta și exercițiile fizice, pot fi mediatori importanți ai rumenirii. La șoareci, s-a constatat că beigingul poate apărea prin producerea de peptide metionină-encefalină de către celulele limfoide înnăscute de tip 2 ca răspuns la interleukina 33.

instrumente de Genomică și bioinformatică pentru a studia browningEdit

datorită naturii complexe a țesutului adipos și a unei liste în creștere a moleculelor de reglare a rumenirii, există un mare potențial pentru utilizarea instrumentelor bioinformatice pentru îmbunătățirea studiului în acest domeniu. Studiile despre wat browning au beneficiat foarte mult de progresele realizate în aceste tehnici, deoarece grăsimea bej câștigă rapid popularitate ca țintă terapeutică pentru tratamentul obezității și diabetului.

microarray ADN este un instrument bioinformatic utilizat pentru a cuantifica nivelurile de Expresie ale diferitelor gene simultan și a fost utilizat pe scară largă în studiul țesutului adipos. Un astfel de studiu a folosit analiza microarray împreună cu software-ul ingeniozitate IPA pentru a analiza modificările expresiei genelor WAT și BAT atunci când șoarecii au fost expuși la temperaturi de 28 și 6 C. Cele mai semnificative gene în sus și în jos au fost apoi identificate și utilizate pentru analiza căilor diferențiate exprimate. S-a descoperit că multe dintre căile reglate în WAT după expunerea la frig sunt, de asemenea, foarte exprimate în BAT, cum ar fi fosforilarea oxidativă, metabolismul acizilor grași și metabolismul piruvatului. Acest lucru sugerează că unele dintre adipocite au trecut la un fenotip bej la 6 C. M. de asemenea, a fost utilizată analiza microarray pentru a demonstra că deficitul de insulină inhibă diferențierea adipocitelor bej, dar nu deranjează capacitatea lor de rumenire. Aceste două studii demonstrează potențialul utilizării microarray în studiul wat browning.

secvențierea ARN (ARN-Seq) este un instrument de calcul puternic care permite cuantificarea expresiei ARN pentru toate genele dintr-o probă. Încorporarea ARN-Seq în studiile browning este de mare valoare, deoarece oferă o specificitate mai bună, sensibilitate și o imagine de ansamblu mai cuprinzătoare a expresiei genelor decât alte metode. ARN-Seq a fost utilizat atât în studiile la om, cât și la șoarece, în încercarea de a caracteriza adipocitele bej în funcție de profilurile lor de expresie genetică și de a identifica potențialele molecule terapeutice care pot induce fenotipul bej. Un astfel de studiu a folosit ARN-Seq pentru a compara profilurile de expresie genetică ale WAT de la șoarecii de tip sălbatic (WT) și cei care supraexprimă factorul-2 al celulelor B timpurii (EBF2). WAT de la animalele transgenice au prezentat un program de gene de grăsime brună și au scăzut expresia genelor specifice WAT în comparație cu șoarecii WT. Astfel, EBF2 a fost identificat ca o moleculă terapeutică potențială pentru a induce beiging.

imunoprecipitarea cromatinei cu secvențiere (ChIP-seq) este o metodă utilizată pentru identificarea siturilor de legare a proteinelor pe ADN și evaluarea modificărilor histonei. Acest instrument a permis examinarea reglării epigenetice a rumenirii și ajută la elucidarea mecanismelor prin care interacțiunile proteină-ADN stimulează diferențierea adipocitelor bej. Studiile care observă peisajele cromatinei adipocitelor bej au constatat că adipogeneza acestor celule rezultă din formarea peisajelor cromatinei specifice celulelor, care reglează programul transcripțional și, în cele din urmă, controlează diferențierea. Folosind ChIP-seq împreună cu alte instrumente, studii recente au identificat peste 30 de factori transcripționali și epigenetici care influențează dezvoltarea adipocitelor bej.

GeneticsEdit