Tessuto adiposo: funzione, tipi e istogenesi degli adipociti

TESSUTO ADIPOSO

Il nostro organismo consuma energia in modo continuo La nutrizione avviene in modo intermittente Capacità di immagazzinare materiali ad alto contenuto energetico Lipidi: sostanza adatta allo scopo, pesano meno ed occupano minor volume rispetto a carboidrati e proteine

• Grasso o tessuto adiposo -> tipo di connettivo specializzato nell'accumulo di lipidi

Esistono due tipi di tessuto adiposo che differiscono per distribuzione, colore, vascolarizzazione ed attività metabolica.

1. tessuto adiposo BIANCO o GIALLO o UNILOCULARE più diffuso, costituisce il grasso corporeo
2. tessuto adiposo BRUNO o MULTILOCULARE - meno abbondante, nell'uomo limitato ad alcune zone del corpo, ABBONDANTE negli animali ibernanti.

Studi recenti suggeriscono che i due tipi di tessuto adiposo formino in realtà un "organo adiposo" unitario, nel quale l'un tipo può transdifferenziare nell'altro.

TESSUTO ADIPOSO BIANCO · GIALLO O UNILOCULARE

Colore dal bianco al giallo => dipende dal contenuto di CAROTENE assunto dalla dieta => carotenoidi pigmenti vegetali liposolubili presenti nelle carote ed altre verdure che si possono accumulare nelle gocce lipidiche.

Il tessuto adiposo uniloculare è formato da grosse cellule sferiche (Ø 120u) (adipociti) con all'interno una grossa goccia lipidica e da scarsa matrice extracellulare. Citoplasma ridotto ad un sottile velo attorno alla goccia lipidica. Nucleo eccentrico schiacciato. La goccia lipidica non è circondata da membrana, ma da uno strato condensato di lipidi rinforzato da filamenti intermedi di vimentina. blood vessel capillary nucleus venule b at Il tessuto adiposo è ricco di vasi sanguigni.

Nelle comuni preparazioni istologiche, la goccia lipidica viene perduta in seguito ad estrazione dei lipidi da parte dei solventi organici (come lo xilene) utilizzati. Quindi la parte centrale della cellula contenente i lipidi appare vuota e il tessuto adiposo sembra una sottile rete poligonale. Z ZI lipidi possono essere preservati impiegando particolari coloranti solubili nei lipidi quali il Sudan III (nero), il Sudan IV (arancione), osmio (nero) o il Blu Nilo. TColorazioni argentiche mostrano che gli adipociti sono circondati da fibre reticolari (collagene di tipo III).

DISTRIBUZIONE DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO

Nell'uomo -> i grassi rappresentano il 12 - 14% del peso corporeo Nella donna -> i grassi rappresentano il 25% del peso corporeo Il numero delle cellule adipose subisce variazioni minime in relazione alle condizioni alimentari. Un individuo in sovrappeso ha mediamente cellule adipose più grandi rispetto ad una persona magra => obesità ipertrofica (adipociti anche 4 volte più grandi del normale). Obesità grave > vi può essere un aumento del numero delle cellule adipose => obesità ipercellulare => può essere in rapporto ad alterazioni metaboliche che si instaurano precocemente (primi mesi di vita).

DISTRIBUZIONE DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO: Tipi

Esiste un: · Tessuto adiposo di DEPOSITO: quantità variabile: in caso di basso apporto calorico si impoverisce di lipidi ·Tessuto adiposo di SOSTEGNO/STRUTTURALE: meno variabile; si mantiene anche in caso di basso apporto calorico

DISTRIBUZIONE DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO: Localizzazione

Costituisce il pannicolo adiposo sottocutaneo => grasso di copertura con funzione protettiva e isolante. Internamente, il tessuto adiposo bianco è localizzato preferencialmente a livello del grande omento, dei mesenteri, delle regioni retroperitoneali, ascellari e inguinali ed è abbondante intorno ai reni. Si trova anche nel midollo osseo e a riempire gli interstizi tra altri tessuti. Nel palmo delle mani e nella pianta dei piedi, attorno alla superficie esterna del cuore e attorno ai globi oculari funziona da cuscinetto ammortizzatore (protezione di tipo meccanico).

FUNZIONI DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO

>riserva energetica isolante termico (no dispersione di calore) sostegno e protezione meccanica mantenimento della forma di alcune parti del corpo (guance) ammortizzatore

FUNZIONI METABOLICHE DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO

Il tessuto adiposo NON è un tessuto inerte, ma metabolicamente attivo: -accumula trigliceridi con l'alimentazione (sintetizza lipidi dai carboidrati) (lipogenesi) -rilascia acidi grassi durante il digiuno per scissione dei lipidi (lipolisi) -è sensibile a stimoli ormonali e nervosi -regola il metabolismo energetico attraverso la secrezione di sostanze ad azione paracrina ed endocrina

FUNZIONI METABOLICHE DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO: Trigliceridi

Prelievo di acidi grassi dal sangue e loro conversione in trigliceridi, che vengono immagazzinati nella goccia lipidica degli adipociti. La sintesi dei trigliceridi avviene nel REL. L'attività del REL diminuisce man mano che procede l'accumulo di trigliceridi all'interno dell'adipocita. TRIACILGLICEROLI O TRIGLICERIDI Gli acidi grassi sono accumulati come riserva energetica (grassi ed oli) attraverso un legame estere al glicerolo per formare i triacilgliceroli. O H2C-OH I 1 -C HC-OH H2C-O 1 O HỌC-OH C HC-O' O II C glicerolo H2C-O- molecola idrofobica

Sintesi di lipidi (trigliceridi) a partire dal glucosio (vedi ruolo dell'insulina più avanti) e dagli amminoacidi (lipogenesi) Rilascio di acidi grassi nel torrente circolatorio (lipolisi) In seguito all' azione di ormoni lipolitici (catecolamine, glucagone, ACTH, tirosina, TSH), cioè in grado di attivare la lipasi adipocitica, i trigliceridi vengono scissi in glicerolo e acidi grassi, un processo detto mobilitazione. Gli acidi grassi passano attraverso la membrana plasmatica dell' adipocita ed entrano nel torrente circolatorio.

IL TESSUTO ADIPOSO PRODUCE UN ORMONE DETTO LEPTINA, CHE INSIEME ALL'INSULINA REGOLA IL PESO CORPOREO

Il tessuto adiposo è responsabile della sintesi e secrezione della LEPTINA, un ormone peptidico coinvolto nella regolazione del peso corporeo e della massa grassa. La leptina agisce sul sistema nervoso centrale, modulando i neuropeptidi che regolano l'appetito (diminuzione del senso della fame) e innalzando il dispendio energetico; svolge pertanto la funzione di FATTORE DI SAZIETÀ'. Nei soggetti umani obesi i livelli di leptina nel siero sono elevati: probabilmente sono resistenti all' azione della leptina. Al contrario, i soggetti che hanno perso peso hanno dimostrato una diminuizione dei livelli serici di leptina: forse la leptina protegge l'organismo dalla perdita di peso in condizioni di digiuno. Anche l' INSULINA è coinvolta nel metabolismo del tessuto adiposo e nella regolazione del peso corporeo: aumenta la conversione di glucosio in trigliceridi. Sia la leptina sia l'insulina agiscono sui centri nervosi che hanno sede nell'ipotalamo.

IL TESSUTO ADIPOSO PRODUCE ALTRI ORMONI MA ANCHE FATTORI DI CRESCITA E CITOCHINE

Oltre alla leptina, il tessuto adiposo secerne ormoni quali l' ANGIOTENSINOGENO (AGE), la RESISTINA, ORMONI STEROIDEI (testosterone, estrogeni, glicocorticoidi). Gli ormoni steroidei non vengono sintetizzati ex novo ma sono prodotti a partire dalle loro forme inattive grazie a specifici enzimi, presenti negli adipociti. In condizioni di obesità, si osserva un incremento nella secrezione di fattori di crescita (TNFa, TGFb, IGFI: fattore di crescita insulino- simile) e di citochine (IL6 e prostaglandine), che può essere correlato con alterazioni metaboliche e insorgenza di diabete.

TESSUTO ADIPOSO BRUNO O MULTILOCULARE

Formato da cellule più piccole che contengono all'interno numerose microgocce lipidiche. Nucleo tondo, più o meno centrale. L'adipocita multiloculare contiene numerosi mitocondri, Golgi, REL e RER poco sviluppati. I mitocondri contengono numerosi citocromi che sono i responsabili del colore bruno. E' diviso in lobuli da sepimenti connettivali, è più ricco di capillari rispetto al tessuto adiposo bianco; è ricco di fibre nervose amieliniche. blood vessels a

LOCALIZZAZIONE TESSUTO ADIPOSO BRUNO

Nell'uomo è abbondante nei neonati, è mediamente presente nei primi 10 anni di vita ed è scarso nell'adulto. Nell'adulto è localizzato attorno alle ghiandole surrenali, in sede perirenale, paracervicale, sopraclavicolare e interscapolare. La mobilitazione dei lipidi è stimolata dal sistema nervoso simpatico come accade per il tessuto adiposo bianco.

FUNZIONE TESSUTO ADIPOSO BRUNO

Il tessuto adiposo bruno serve come fonte di calore, infatti è presente soprattutto nei primi anni di vita. In questo contesto, studi recenti hanno dimostrato che gli individui in cui permangono residui di tessuto adiposo bruno hanno un metabolismo più elevato e sono più magri Al contrario, gli individui che perdono i residui di tessuto adiposo bruno (in quanto questo si trasforma in tessuto adiposo bianco) tendono a essere più obesi.

Nel tessuto adiposo bruno la maggior parte dell'energia derivata dalla demolizione dei grassi di riserva viene dissipata come calore invece di essere convertita in ATP. tessuto adiposo BIANCO o UNILOCULARE lipasi ossidazione acidi grassi trigliceridi acidi grassi ATP glucosio amminoacidi tessuto adiposo BRUNO o MULTILOCULARE ossidazione acidi grassi calore

Attività termogenica del tessuto adiposo bruno

L'attività termogenica del tessuto adiposo bruno è regolata da proteine disaccopppianti che si trovano nei mitocondri ESPACIO INTERMEMBRANA Potencial de membrana Î Oxidación de sustratos H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Cyt d COOH I III IV UCP ATP sintasa d II H2O H+ H+ O2 H+ H+ H+ H+ H+ ADP + Pi 1 Síntesis de ATP Generación de calor MATRIZ MITOCONDRIAL Infatti nelle creste mitocondriali del tessuto adiposo bruno vi sono alte concentrazioni di una proteina canale nota come UCP1 o termogenina® Questa proteina è priva di attività enzimatica ATPsintasica, quindi permette ai protoni di muoversi secondo il loro gradiente elettrochimico e l'energia che si libera viene dissipata sotto forma di calore. H+ ATP

ISTOGENESI DEGLI ADIPOCITI

Come tutte le cellule del tessuto connettivo, gli adipociti derivano da cellule mesenchimali. Le cellule mesenchimali danno luogo a fibroblasti e a cellule simili ai fibroblasti che differenzieranno in lipoblasti precoci (o preadipociti). I lipoblasti precoci sono descritti come cellule destinate a differenziare in adipociti, ma morfologicamente indistinguibili dai fibroblasti. Infatti presentano una forma allungata con multipli processi citoplasmatici, abbondante RE e Golgi. Nel feto, inizialmente i lipoblasti precoci si formano lungo i vasi sanguigni di piccolo calibro e non contengono lipidi. mesenchymal cell D V early lipoblasts (preadipocyte) early lipoblast fibroblast midstage lipoblast in extreme starvation brown adipocytes late lipoblast mature lipoblast (white adipocyte) Figure 6.1. Diagram of the development of adipose tissue cells.