TKANKA TŁUSZCZOWA: CHARAKTERYSTYKA, FUNKCJE, RODZAJE, CHOROBY - BIOLOGIA - 2026

Tkanka tłuszczowa , zwany także tkanka tłuszczowa jest tkanka tworzy luźną typów komórek nazywane wspólnie przez adipocyty połączeń międzykomórkowych. Zawiera największe rezerwy paliwa ze wszystkich tkanek zwierząt.

Przeciętny człowiek ma w tkance tłuszczowej zapas pokarmu sięgający nawet 40 dni. Ta rezerwa energii jest magazynowana w postaci trójglicerydów.

Tkanka tłuszczowa (źródło: OpenStax College za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Adipocyty lub lipocyty są tak nazwane, ponieważ przechowują lipidy i kwasy tłuszczowe w swoim cytozolu. Szacuje się, że ponad 90% tych komórek składa się z lipidów, głównie w postaci trójglicerydów.

Główną fizjologiczną funkcją tkanki tłuszczowej jest utrzymanie poziomu wolnych kwasów tłuszczowych we krwi, ponieważ zapewnia to organizmowi stały dopływ utleniających się substratów do oddychania komórkowego i innych procesów metabolicznych.

Wszystkie kwasy tłuszczowe, które są syntetyzowane w wątrobie lub wchłaniane przez układ pokarmowy, są asymilowane i magazynowane w postaci trójglicerydów w tkankach tłuszczowych w adipocytach.

Przechowywanie kalorii w postaci trójglicerydów daje lepszą wydajność energetyczną organizmu niż gdyby były one magazynowane w postaci białka i węglowodanów.

Utlenianie węglowodanów i białek generuje około 4 Kcal / g, podczas gdy utlenianie kwasów tłuszczowych generuje 9 Kcal / g. Ponadto magazynowanie białek i węglowodanów wewnątrz komórki wymaga gromadzenia się wewnątrzkomórkowej wody, podczas gdy trójglicerydy mogą zajmować około 90% masy netto adipocytów.

Charakterystyka ogólna

Tkanka tłuszczowa składa się z połączonych ze sobą adipocytów. Każdy adipocyt jest doskonale przystosowany do przechowywania kwasów tłuszczowych w postaci unikalnych kropelek trójglicerydów w cytozolu.

Adipocyty są komórkami wysoce wyspecjalizowanymi do tego stopnia, że ​​spełniają trzy funkcje: (1) magazynują energię, (2) uwalniają energię i substancje hormonalne oraz (3) informują centralny układ nerwowy o tym, ile kalorii jest zmagazynowanych.

Osoba dorosła o średnim wzroście i wadze ma w swoim ciele od 25 do 30 bilionów adipocytów. Jednak liczba ta jest wrażliwa na przyrost masy ciała osoby, ponieważ po wzroście masy ciała zwiększa się rozmiar i liczba adipocytów w organizmie.

Histologiczny przekrój tkanki tłuszczowej (źródło: Ganymede via Wikimedia Commons)

Cała tkanka tłuszczowa jest silnie unaczyniona, co pozwala jej skutecznie dostosować się do szybkich przemian metabolicznych organizmu. Ponadto przepływ krwi jest większy w tkance tłuszczowej niż w spoczynkowych mięśniach szkieletowych.

Pochodzenie tkanki tłuszczowej jest mezenchymalne, czyli pochodzi z tkanki embrionalnej. Adipocyty pochodzą z pluripotencjalnej mezenchymalnej komórki prekursorowej.

Ta pluripotencjalna komórka różnicuje się najpierw w adipoblast, później w preadipocyt, a na końcu w adipocyt. Nowo zróżnicowane adipocyty mają wygląd fibroblastów iz czasem dojrzewają i nabywają aparat enzymatyczny typowy dla adipocytów.

Tkanki tłuszczowe są rozmieszczone w wielu miejscach w organizmie zwierząt na poziomie skórnym, podskórnym, śródpiersia, krezki, okołogonadalnej, okołonerkowej i pozaotrzewnowej. U ssaków można go znaleźć w dwóch różnych typach, białej tkance tłuszczowej i brązowej tkance tłuszczowej. Oba typy tkanki tłuszczowej mają wyraźne różnice między sobą, zarówno pod względem morfologicznym, jak i rozmieszczenia, a także genetycznym i funkcjonalnym.

cechy

Przez wiele lat uważano, że jedyną i główną funkcją tkanki tłuszczowej jest magazynowanie lipidów po nadmiernym zużyciu energii; oprócz dostarczania bogatych w energię substratów, gdy jest to konieczne dla innych narządów ciała.

Jednak od kilku lat stwierdzono, że tkanka tłuszczowa pełni również ważną czynną funkcję wydzielniczą dla organizmu zwierząt. Dlatego tkanka tłuszczowa jest obecnie również uważana za tkankę endokrynologiczną.

Obecnie tkanka tłuszczowa uważana jest za „mistrza” magazynowania energii w postaci lipidów i poprzez wydzielanie czynników białkowych zwanych adipokinami jest silnym regulatorem wielu innych procesów.

Wśród tych procesów regulowanych przez tkankę tłuszczową są przemiany energetyczne, stany zapalne i zmiany patofizjologiczne, takie jak nowotwory i choroby zakaźne.

Wielu naukowców łączy wydzielanie czynnika martwicy nowotworu przez tkankę tłuszczową z gwałtownym wzrostem otyłości i cukrzycy typu 2.

Endokrynologiczna funkcja tkanki tłuszczowej ma dla lekarzy tak duże znaczenie, że uważają, iż w większości przypadków otyłość jest przyczyną nieprawidłowego funkcjonowania tkanki tłuszczowej, a to powoduje wiele chorób metabolicznych i sercowo-naczyniowych związanych z tą chorobą.

U wielu zwierząt tkanka tłuszczowa stanowi mechanizm ochronny przed uderzeniami mechanicznymi i stanowi izolator przed ekstremalnymi chłodami. Zwierzęta morskie, takie jak foki, mają duże warstwy tkanki tłuszczowej, które izolują się od zimna otoczenia.

Morfologia

U większości zwierząt tkanka tłuszczowa jest połączeniem adipocytów, które są oddzielone włóknami kolagenowymi od innych tkanek. W mniejszym stopniu znajdują się naczyniowe komórki zrębowe.

Te naczyniowe komórki zrębowe obejmują fibroelastyczne komórki tkanki łącznej, niektóre białe krwinki, makrofagi i preadipocyty. Te ostatnie czekają na wypełnienie trójglicerydami, które przekształcą się w dojrzałe adipocyty.

Zgodnie z ich morfologią, w obrębie tkanki tłuszczowej można wyróżnić dwa typy adipocytów, adipocyty jednokomórkowe i wielokomorowe. Uniloculars zawierają pojedynczą kroplę trójglicerydów, która ściska jądro komórkowe na błonie plazmatycznej komórki.

Komórki te, jeśli są obserwowane pod mikroskopem, mają kształt pierścienia i są charakterystyczne dla białej tkanki tłuszczowej, ich wielkość waha się od 25 do 200 mikronów. Mitochondria tych komórek znajdują się w najgrubszej części granicy cytozolowej, w pobliżu jądra.

Z drugiej strony, adipocyty wielokomorowe na ogół znajdują się w brązowej tkance tłuszczowej i zawierają wiele małych kropelek lipidów rozproszonych w ich cytozolu. Te komórki mogą osiągnąć maksymalnie 60 mikronów; podczas gdy kropelki lipidów mogą być większe niż 25 mikronów.

Kompozycja

„Brązowy” kolor brązowej tkanki tłuszczowej wynika ze zwiększonego unaczynienia i upakowania mitochondriów. Z kolei biała tkanka tłuszczowa składa się praktycznie z czystych lipidów, z zawartością triglicerydów od 90 do 99%.

Niewielkie ilości wolnych kwasów tłuszczowych, takich jak diglicerydy, cholesterol, fosfolipidy i niewielkie ilości estrów cholesterolu i monoglicerydów, znajdują się również w adipocytach tworzących białą tkankę tłuszczową.

Ponadto biała tkanka tłuszczowa nie jest tak unaczyniona jak brązowa tkanka tłuszczowa, ale każdy adipocyt w białej tkance tłuszczowej styka się z co najmniej jedną kapilarą krwi.

Prawie 90% mieszanki lipidów wszystkich adipocytów składa się z sześciu kwasów tłuszczowych, a mianowicie: kwasu mirystynowego, palmitynowego, palmitooleinowego, stearynowego, oleinowego i linolowego.

Jednak skład kwasów tłuszczowych w tkance tłuszczowej jest różny w zależności od składu diety. Pozostała masa tkanki tłuszczowej składa się z wody w 5 do 30% i białek w 2 do 3% pozostałej kompozycji na lipidy.

Rodzaje

Jak wspomniano wcześniej, istnieją dwa różne typy tkanki tłuszczowej, biała tkanka tłuszczowa i brązowa tkanka tłuszczowa.

Biała tkanka tłuszczowa

Jest to par excellence rezerwuar energii organizmu, występuje w znacznie większej ilości niż brązowa tkanka tłuszczowa i jest rozprowadzany podskórnie po prawie całym organizmie zwierząt.

Biała tkanka tłuszczowa reprezentuje bardzo dynamiczną tkankę. To, w zależności od potrzeb energetycznych danej osoby, jest zdolne do degradacji lub przechowywania trójglicerydów w postaci kropli lipidów.

Dystrybucja białej tkanki tłuszczowej w organizmie człowieka (źródło: Cook, A. and Cowan, C., Adipose (31 marca 2009), StemBook, red. The Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.40. 1, http://www.stembook.org. Via Wikimedia Commons)

Ponadto biała tkanka tłuszczowa stanowi ważne mechaniczne wsparcie w pozycjonowaniu narządów, takich jak nerki i oczy. Działa również jako elastyczny amortyzator w miejscach narażonych na duże obciążenia mechaniczne, np. Podeszwy stóp i dłonie.

Można zauważyć, że biała tkanka tłuszczowa jest podzielona na dwie części, dojrzałą tkankę tłuszczową i tkankę szparkową. Ten ostatni ma wiele komórek odpornościowych, takich jak makrofagi i limfocyty, komórki śródbłonka i fibroblasty.

Biała tkanka tłuszczowa nie jest równomiernie rozmieszczona w całym organizmie, każdy złoże tłuszczu różni się pod względem składu, mikronaczynienia, unerwienia nerwów, charakterystyki metabolicznej, składu zewnątrzkomórkowego i ilości wydzielanych adipokin.

To w białej tkance tłuszczowej syntetyzowanych jest kilka hormonów, które odgrywają ważną rolę w metabolizmie i układzie hormonalnym. Niektóre z tych hormonów to adiponektyna, leptyna i rezystyna, z których wszystkie biorą udział w metabolizmie energetycznym.

Brązowa tkanka tłuszczowa

Brązowa tkanka tłuszczowa specjalizuje się w termogenezie zwierząt, które są w stanie utrzymać mniej więcej stałą temperaturę ciała wewnętrznego (homeotermy) poprzez hydrolizę i utlenianie kwasów tłuszczowych wewnątrz adipocytów.

Tkanka ta występuje częściej u nowonarodzonych zwierząt i zamiast gromadzić energię, zużywa ją do wytwarzania ciepła. U ludzi, wraz z wiekiem niemowląt, zmniejsza się procent brązowej tkanki tłuszczowej w organizmie.

Jednak u niektórych zwierząt, zwłaszcza tych, które przechodzą przez hibernację w trakcie swojego cyklu życiowego, brązowa tkanka tłuszczowa występuje w organizmach dorosłych i ma ogromne znaczenie dla ich przetrwania.

Brązowa tkanka tłuszczowa (źródło: Lucasmcorso, za Wikimedia Commons)

Przykładem takich zwierząt są niedźwiedzie brunatne i czarne, które przed zimą jedzą nadmiar tłuszczu, aby przechowywać lipidy w swojej brązowej tkance tłuszczowej. Podczas hibernacji temperatura ciała spada, a metabolizm zwalnia.

Aby obudzić się z tego stanu, brązowa tkanka tłuszczowa zaczyna zużywać lipidy i uwalniać ciepło. To uwolnienie ciepła powoduje, że jednostka budzi się i wychodzi ze stanu uśpienia.

Brązowa tkanka tłuszczowa ma kolor czerwony lub brązowy, to znaczy jest mniej więcej brązowa. Wynika to z bogatego unaczynienia i zwiększonej obecności mitochondriów w adipocytach. Te mitochondria mogą mieć różną wielkość i kształt.

Bibliografia

1. Coelho, M., Oliveira, T. i Fernandes, R. (2013). Biochemia tkanki tłuszczowej: narząd endokrynologiczny. Archiwa nauk medycznych: AMS, 9 (2), 191.
2. Lee, YH, Mottillo, EP i Granneman, JG (2014). Plastyczność tkanki tłuszczowej od WAT do BAT i pomiędzy. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Molecular Basis of Disease, 1842 (3), 358-369.
3. Marcela, RJ (2012). Biologiczne właściwości tkanki tłuszczowej: adipocyt jako komórka endokrynologiczna. Las Condes Clinical Medical Journal, 23 (2), 136–144
4. Scherer, PE (2006). Tkanka tłuszczowa: od komory magazynującej lipidy do narządu hormonalnego. Cukrzyca, 55 (6), 1537-1545.
5. Trayhurn, P. (2007). Biologia adipocytów. Recenzje otyłości, 8, 41-44.
6. Villarroya, F., Cereijo, R., Villarroya, J. i Giralt, M. (2017). Brązowa tkanka tłuszczowa jako narząd wydzielniczy. Nature Reviews Endocrinology, 13 (1), 26.