У подальшому житті, згідно з ...
Як регулюється кількість жирових клітин?
Маса жирової тканини залежить, з одного боку, від розміру жирових вакуолей, а з іншого - від кількості адипоцитів. Довгий час передбачалося, що нові жирові клітини можуть утворюватися лише в дитинстві. У подальшому житті, згідно з цією ідеєю, лише розмір адипоцитів міг бути малим чи великим. Відповідно, гіперпластичне ожиріння передбачалось у маленьких товстих людей, тоді як у зрілих дорослих у результаті розвинулось гіпертрофічне ожиріння.
Рис. 1: Адипоцити як ендокринні клітини: На додаток до гормону лептину, який інтегрований в схему управління для підтримки гомеостазу вмісту жиру в організмі, жирова тканина виробляє ряд інших факторів, які, по суті, мають ауто- або паракринну дію в контексті адипогенезу (після Принса та О'Рахіллі, 1997).
Однак сьогодні безсумнівно, що нові, зрілі адипоцити утворюються з клітин-попередників, подібних до фібробластів, у будь-який час життя і можуть сприяти розвитку ожиріння. Відповідно, у людей, що страждають ожирінням, не тільки в середньому об’ємніші адипоцити, але їх кількість також більша, ніж у худорлявих особин. Таким чином, диференціація адипоцитів є важливим фактором регулювання енергетичного гомеостазу.
З іншого боку, при різкому наборі ваги неминуча гіперплазія жирової тканини не є одностороннім рухом. Оскільки коли жирові запаси плавляться, кількість адипоцитів також знову зменшується - процес, відомий як чисельна гіпоплазія.
Формування нових жирових клітин з предипоцитів
Як і в кровотворній тканині, крім зрілих клітин, в жировій тканині є також невеликий пул недиференційованих клітин-попередників, з яких тканина відновлюється і при необхідності розширюється шляхом розмноження та подальшого дозрівання.
Рис. 2: Відомі фактори, що впливають на реплікацію предипоцитів та їх диференціювання в адипоцити (за Prins та O'Rahilly, 1997).
Стовбурові клітини адипоцитів були виділені із сполучної тканини, що супроводжує судину, жировими відкладеннями. Вони здатні розмножуватися при стимулюванні факторами росту і під дією певних активаторів диференціюються в адипоцити. Зокрема, інсулін, різні ліганди PPAR g та кортикостероїди діють як медіатори в жировій тканині, вплив яких збільшує кількість адипоцитів. PPAR g відіграє важливу роль у процесі диференціації (1). Недавно виявлений грелін, який в основному виробляється в шлунку, також впливає на адипогенез: хоча грелін стимулює проліферацію предипоцитів, він гальмує їх диференціювання в адипоцити (2)
З досліджень in vitro відомо, що інсулін стимулює розмноження та диференціювання предипоцитів. Це відповідає клінічному досвіду, що у пацієнтів з гіперінсуліном збільшуються запаси жиру. Крім того, інсуліну відводиться центральна роль у запобіганні апоптозу. Також певно, що інсулін втручається в центральний контроль жирових запасів, регулюючи зниження утворення нейропептиду Y в гіпоталамусі. Якщо. або наскільки це впливає на адипогенез, однак, досі не досліджено.
Втрата адипоцитів: апоптоз - дедіференціація
Якщо маса тіла людей з ожирінням нормалізується під час тривалого голодування, кількість адипоцитів в кінцевому рахунку також зменшується. Нічого іншого не трапляється із споживаними хворобами. Найбільш вірогідним механізмом зменшення кількості клітин в жировій тканині є апоптоз, як це відбувається в багатьох інших тканинах. Однак виявлення активності апоптозу в жировій тканині виявилося надзвичайно важким. Проте виявити апоптоз в адипоцитах вдалося за певних умов (3). Крім того, описана дедіференціація до предипоцитів для адипоцитів, вакуоль жиру яких повністю тане.
На кількість адипоцитів, ймовірно, також впливає фактор некрозу пухлини-альфа (TNF-a). Цей цитокін вивільняється як предипоцитами, так і адипоцитами. Швидкість його утворення та пов'язана з цим його концентрація в крові різко зростає у людей, що страждають ожирінням. На додаток до ефекту TNF-a, який призводить до зменшення жирової маси за рахунок ліполізу, кількість адипоцитів також регулюється. Очевидно, це відбувається через дедиференціацію адипоцитів та активацію апоптозу, а також через вплив на предипоцити, які зупиняють їх диференціацію. Тут можна побачити своєрідний механізм обмеження росту, який досягає обмеження жирових відкладень при тривалому висококалорійному споживанні, проте, лише за рахунок підвищеного значення жиру в крові.
1. Розен Е. Д., Сарраф П., Трой А. Е. та ін. 1997. 1999 PPAR g необхідний для диференціації жирової тканини in vivo та in vitro. Mol Cell 4: 611-617.
2. Zhang W, Zhao L, Lin TR, et al. 2004. Інгібування адипогенезу греліном. Mol Biol Cell 15: 2484-2491.
3. Прінс Дж. Б., Уокер Н.І., Вінтерфорд К.М., Камерон Д.П. 1994 Апоптоз людських адипоцитів відбувається при злоякісній пухлині. Biochem Biophys Res Commun 205: 625-630