В по-късен живот, според ...
Как се регулира броят на мастните клетки?
Масата на мастната тъкан зависи от една страна от размера на мастните вакуоли, а от друга страна от броя на адипоцитите. Дълго време се предполагаше, че нови мастни клетки могат да се образуват само през детството. В по-късния живот, според тази идея, само размерът на адипоцитите може да бъде малък или голям. Съответно, хиперпластичното затлъстяване се предполага при малки, дебели хора, докато зрелите възрастни развиват хипертрофично затлъстяване в резултат.
Фиг. 1: Адипоцити като ендокринни клетки: В допълнение към хормона лептин, който е интегриран в контролна верига за поддържане на хомеостазата на съдържанието на мазнини в тялото, мастната тъкан произвежда редица други фактори, които по същество имат авто- или паракринен ефект в контекста на адипогенезата (след Prins и O'Rahilly, 1997).
Днес обаче е без съмнение, че нови, зрели адипоцити се образуват от фибробластоподобни клетки-предшественици по всяко време от живота и могат да допринесат за развитието на затлъстяване. Съответно затлъстелите хора не само имат по-обемни адипоцити средно, но броят им също е по-голям, отколкото при слабите индивиди. По този начин диференциацията на адипоцитите е важен фактор за регулиране на енергийната хомеостаза.
От друга страна, при драстично наддаване на тегло, неизбежната хиперплазия на мастната тъкан не е еднопосочна улица. Тъй като когато мастните депа се стопят, броят на адипоцитите също намалява отново, процес, известен като числена хипоплазия.
Образуване на нови мастни клетки от предипоцити
Както в хематопоетичната тъкан, освен в зрелите клетки, в мастната тъкан има и малък пул от недиференцирани прекурсорни клетки, от които тъканта се регенерира и при необходимост се разширява чрез размножаване и последващо узряване.
Фиг. 2: Известни фактори, които влияят върху репликацията на предипоцитите и тяхната диференциация в адипоцити (след Prins и O'Rahilly, 1997).
Стволовите клетки на адипоцитите са изолирани от съединителната тъкан, придружаваща съда, чрез мастни натрупвания. Те са способни да се размножават, когато се стимулират от растежни фактори и под действието на определени активатори се диференцират в адипоцити. По-специално инсулинът, различните лиганди на PPAR g и кортикостероидите действат като медиатори в мастната тъкан, чието влияние увеличава броя на адипоцитите. PPAR g играе съществена роля в процеса на диференциация (1). Наскоро откритият грелин, който се произвежда главно в стомаха, също влияе на адипогенезата: въпреки че грелинът стимулира пролиферацията на предипоцити, той инхибира диференциацията им в адипоцити (2)
От проучвания in vitro е известно, че инсулинът стимулира размножаването и диференциацията на предипоцитите. Това е в съответствие с клиничния опит, че мастните запаси се увеличават при пациенти с хиперинсулин. Освен това централната роля в превенцията на апоптозата се отдава на инсулина. Също така е сигурно, че инсулинът се намесва в централния контрол на мастните запаси, като понижава регулирането на образуването на невропептид Y в хипоталамуса. Ако. или до каква степен това оказва влияние върху адипогенезата, обаче все още не е проучено.
Загуба на адипоцити: апоптоза - дедиференциация
Ако телесното тегло на затлъстелите индивиди се нормализира по време на продължително гладуване, броят на адипоцитите в крайна сметка също се намалява. Нищо друго не се случва с консумирането на болести. Най-вероятният механизъм за намаляване на броя на клетките в мастната тъкан е апоптозата, както е в много други тъкани. Откриването на апоптотична активност в мастната тъкан обаче се оказа изключително трудно. Въпреки това, при определени условия апоптозата беше успешно идентифицирана в адипоцитите (3). В допълнение е описано дедиференциране на предипоцити за адипоцити, чиято мастна вакуола се топи напълно.
Предполага се, че броят на адипоцитите също се влияе от фактора на туморна некроза-алфа (TNF-a). Този цитокин се освобождава както от предипоцитите, така и от адипоцитите. Скоростта на образуване и свързаната с него концентрация в кръвта рязко се увеличава при затлъстели хора. В допълнение към ефектите на TNF-a, които водят до намаляване на мастната маса чрез липолиза, броят на адипоцитите също е регулиран надолу. Това очевидно се случва чрез дедиференциране на адипоцитите и чрез задействане на апоптоза, както и чрез ефекти върху предипоцитите, които спират тяхната диференциация. Тук може да се разпознае един вид механизъм за ограничаване на растежа, който обаче постига ограничаване на мастните натрупвания само с продължителен висок прием на калории за сметка на повишените стойности на мазнините в кръвта.
1. Rosen ED, Sarraf P, Troy AE, et al. 1997. 1999 PPAR g е необходим за диференциацията на мастната тъкан in vivo и in vitro. Mol Cell 4: 611-617.
2. Zhang W, Zhao L, Lin TR, et al. 2004. Инхибиране на адипогенезата от грелин. Mol Biol Cell 15: 2484-2491.
3. Prins JB, Walker NI, Winterford CM, Cameron DP. 1994 Апоптозата на човешките адипоцити се проявява при злокачествено заболяване. Biochem Biophys Res Commun 205: 625-630