Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль адипоцитов в термогенезе

Мария Россинская

Содержание

• Роль адипоцитов в термогенезе
• Вступление
• Развитие и строение жировой ткани
• Особенности белой жировой ткани
• Особенности бурой жировой ткани
• Особенности бежевого жира
• Вывод
• Библиография


Роль адипоцитов в термогенезе

Цели и задачи

Изучить роль жировой ткани в механизмах энергетического гомеостаза

Изучить особенности строения и функции различных видов адипоцитов

Функции адипоцитов

Депонирование триглицеридов;

Депо жирорастворимых витаминов;

Механическая защита некоторых органов;

Теплоизоляция;

Секреция информационных молекул: Лептин, Резистин,

Фактор некроза опухолей;

Термогенез и пищевое поведение;

Резистин

экспрессируется в белой жировой ткани

влияет на развитие инсулиновой резистентности

влияние на гомеостаз глюкозы антагонистично гомеостазу инсулина

Вступление

У жиров есть много функций: они обладают низкой теплопроводностью, могут образовывать изоляционный слой, для предупреждения тепло потери (например функция подкожно-жировой клетчатки). Жиры сохраняют внутренние органы от сотрясений при резких движениях, падениях; они являются основным компонентом клеточных мембран, где протекают сложнейшие реакции обмена веществ. И, наконец жировая ткань накапливает жирорастворимые витамины, и может выполнять эндокринную функцию, выделяю в кровь необходимые вещества.

• Депонирование триглицеридов;

• Депо жирорастворимых витаминов;

• Механическая защита некоторых органов;

• Теплоизоляция;

• Секреция информационных молекул: Лептин, Резистин, Фактор некроза опухолей;

• Термогенез и пищевое поведение;

Развитие и строение жировой ткани

Эмбриология жировой ткани не изучена столь детально, как эмбриология других тканей человеческого организма. Примитивная жировая ткань определяется уже на четвертом месяце внутриутробной жизни. Сама жировая ткань- это разновидность соединительной ткани, которая образуется из мезенхимы.

В течение первого года жизни адипоциты увеличиваются в размере в три раза и продолжают делиться и расти вплоть до пятилетнего возраста. После этого возрастного рубежа жировые клетки не делятся и только увеличиваются в размере. Различают два вида жировой ткани: белая и бурая.

Особенности белой жировой ткани

Белая жировая ткань широко распространена в различных частях тела и во внутренних органах. Она представляет собои? скопление типичных адипоцитов.

Жировая ткань делится прослойками рыхлой волокнистой соединительной ткани на дольки различных размеров и формы. Клетки внутри долек довольно близко прилегают друг к другу. В узких пространствах между ними располагаются фибробласты, лимфоидные элементы, тканевые базофилы. Между жировыми клетками во всех направлениях ориентированы тонкие коллагеновые волокна.

Белая жировая ткань у человека располагается под кожей, особенно в нижней части брюшной стенки, на ягодицах и бедрах, где она образует подкожный жировой слой, а также в сальнике, брыжейке и забрюшинном пространстве.

Во время голодания подкожная и околопочечная жировая ткань, жировая ткань сальника и брыжейки быстро теряют запасы жира. Капельки липидов внутри клеток измельчаются, жировые клетки приобретают звездчатую или веретеновидную форму. В области орбиты глаз, в коже ладоней и подошв жировая ткань теряет лишь небольшое количество липидов даже во время продолжительного голодания. Здесь жировая ткань играет преимущественно механическую, а не обменную роль. В этих местах она разделена на мелкие дольки, окруженные соединительнотканными волокнами.

В жировой ткани происходят активные процессы обмена жирных кислот, углеводов и образование жира из углеводов. При распаде жиров высвобождается большое количество воды и выделяется энергия. Для поддержания запасов жира и массы тела на постоянном уровне используются регуляторные механизмы. Главным центром регуляции является гипоталамус с аркуатным ядром и центрами насыщения и голода. Главный индикатор запаса жиров- лепнин, его концентрация возрастает в плазме крови при увеличении массы жировых клеток. Эфферентные команды вызывают уменьшение всасывания питательных веществ и увеличение потребления энергии при повешении концентрации лепнина в крови, и обратные процессы при ее уменьшении. Лепнин связывается с рецепторами лептина типо b гипоталамуса, его эффекты опосредованы двумя нейромедиаторами гипоталамуса: а-МСГ и НП-Y.

а-МСГ (а-меланоцитостимулирующий гормон) подавляет поглощение питательных веществ и повышает симпатическую активнсть и потребление энергии. а-МСГ как и инсулин ингибируют высвобождение НП-Y гипоталамусом. НП-Y напротив стимулирует голод, аппетит, увеличивает параимпатическую активность и снижает потребление энергии.

Так же обнаружено, что протеин, кодируемый адипоцит-специфической мРНК, интенсивно экспрессируется в белой жировой ткани. Этот протеин- резистин влияет на развитие инсулиновой резистентности. Для проверки этого утверждения в культуру адипоцитов и непосредственно мышам вводился рекомбинантный пептид и антитела к нему. Нейтрализация резистина антителами повышала in vitro инсулин-стимулируемый захват глюкозы, а введение рекомбинантного резистина блокировало этот эффект. Введение рекомбинантного резистина снижало глюкозную толерантность без снижения уровней инсулина и редуцировало чувствительность к действию инсулина. Кроме того, нейтрализация резистина редуцировала гипергликемию инсулин-резистентных мышей с ожирением. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что резистин является гормоном, чье влияние на гомеостаз глюкозы антагонистично гомеостазу инсулина. жировой кислота углевод адипоцит

Так же на модуляцию активности инсулиновых рецепторов может влиять и лептин, так как известно, что низкие уровни лептина у животных сопровождаются ожирением и инсулиновой резистенстностью. Введение лептина возвращает вес к норме и восстанавливает чувствительность к действию инсулина. Цитокины, в том числе и ФНО-а стимулируют продукцию лептины, и ФНО-а участвует в позитивной продукции лептина. Лептин и ФНО-а коррелируют с процентным содержание жира в организме и могут модулировать чувствительность к инсулину.

Особенности бурой жировой ткани

Считается, что бурая жировая ткань встречается только у новорожденных детей?. Она локализуется в определенных местах: за грудиной?, около лопаток, на шее, вдоль позвоночника. Для новорожденных бурая жировая ткань имеет очень большое значение, так как помогает избежать гипотермии, которая является частой причиной смерти недоношенных новорождённых. Из-за бурой жировой ткани младенцы менее восприимчивы к холоду, чем взрослые.

Бурая жировая ткань состоит из скопления бурых жировых клеток, которые отличаются от типичных адипоцитов по морфологии и по характеру обмена веществ в них. В цитоплазме бурых жировых клеток содержится большое число распределенных по всеи? цитоплазме липосом. Окислительные процессы в бурых жировых клетках протекают в 20 раз интенсивнее, чем в белых. Основная функция бурой? жировой? ткани - теплообразование.

У новорожденных разработан недрожательный теромогенез из-за незрелости моторной системы. Холод стимулирует рефлекторный путь, который приводит к высвобождению норадреналина, который в жировых тканях, стимулирует липолиз и выделение липопротеин-липазы и теромогенина. Термогенин как разобщающий белок уменьшает градиент на внутренней мембране митохондрий, за счет чего разобщает дыхательную цепь синтеза АТФ и производит тепло.

Особенности бежевого жира

Раньше считалось, что у человека со временем бурые жировые клетки исчезают, и они становятся похожими по функциям и строению на клетки белой жировой ткани. Затем выяснилось, что у взрослых людей она тоже есть и расположена там же, где и у новорожденных, но в значительно меньших количествах. В 2008 году ученые онкологического института Дана-Фарбера сообщили о том, что возможно, бурый жир обнаружившийся у взрослых на самом деле отличается от бурого жира новорожденных, так как состоит из клеток бежевого жира.

Такие же клетки были обнаружены в толще белого жира, что заставило задуматься о превращении клеток белого жира в клетки бурого или бежевого жира. Тогда сигналом для такого превращения стало изменение температуры: при ее понижении клетки превращаются в «бурый жир», а при повышении температуры- в белый.

На данный момент проводятся исследования что же на самом деле заставляет клетки белого жира превращаться, и в какой именно (бурый или бежевый) жир они перерождаются. Известно, например, что управление бурым жиром происходит как под контролем нейронных сигналов гипоталамуса, так и с помощью гормонов-нейропептидов орексинов. Орексины действуют на клетки белого жира, способствуя их превращению. Эти данные были получены благодаря серии экспериментов, проводимых на мышах, в которых отключали гены орексинов, и следили за их весом. Животные набирали вес даже при умеренном питании.

Интересно так же что в превращении одной жировой ткани в другую так же принимает участие иммунная система. Так, исследователи Сан-Франциского университета обнаружили, что макрофаги, присутствующие в белом жире, понуждают жировые клетки при понижении температуры стать бурыми. Под действием сигнальных белков макрофаги понуждают жировую ткань к сжиганию своих запасов. При физических упражнениях и при понижении окружающей температуры из мышц высвобождается особый метеорин-подобным гормоном, который через иммунные сигнальные белки интерлейкины действует на макрофаги в жировой ткани.

В 2012 году был обнаружен еще один гормон вырабатываемый в мышечной ткани при физической нагрузке- ирисин, который превращает клетки белого жира в бежевый. Эти клетки расходуют энергию с образованием тепла, и по этому введение ирисина в белую жировую ткань приводит к снижению массы тела.

Вывод

Адипоциты в жировой ткани являются важным звеном в регуляции энергетического гомеостаза. Жировая ткань продуцирует локальные и системные информационные молекулы, взаимодействует с эндокринной и иммунной системой. Жировая ткань участвует в формировании разнообразных метаболических реакций, обеспечивает адекватные функции организма в условиях голода, физических нагрузок и охлаждения.

Библиография

1. Matthew Harms & Patrick Seale. "Brown and Beige Fat: Development, Function and Therapeutic Potential." Nature.com. Nature Publishing Group, 29 Sept. 2013. Web. 07 Apr. 2015. (http://www.nature.com)

2. Справочник химика (http://chem21.info/info/97896/)

3. Бойчук Н.В., Исламов Р.Р., Кузнецов С.Л., Улумбеков Э.Г., Челышев Ю.А. Гистология.- М.:ГЭОТАР-МЕД, 2002.- 672 с.

4. Кирилл Стасевич. "Жир белый, бурый, бежевый." Жир белый, бурый, бежевый. Кирилл Стасевич, n.d. Web. 07 Apr. 2015. (http://www.nkj.ru/archive/articles/25169/)

5. Г. В. ТАНАНОВА. "Какова роль жира и жировой ткани в организме." Г. В. ТАНАНОВА, физиолог. N.p., n.d. Web. 07 Apr. 2015. (http://bibliotekar.ru/471/7.htm)

6. "Подтверждено существование бежевого жира." N.p., n.d. Web. 07 Apr. 2015.(http://medportal.ru)

7. Кирилл Стасевич. "Открыт третий тип жировой ткани." N.p., n.d. Web. 07 Apr. 2015.( http://compulenta.computerra.ru)

8. "Клетки бежевого жира могут помочь в борьбе с ожирением." N.p., 23 July 2013. Web. (http://www.lifesciencestoday.ru)

9. Gesta S, Tseng YH, Kahn CR (October 2007). «Developmental origin of fat: tracking obesity to its source». Cell (http://www.cell.com)

10. Акмаева И.Г., Сергеев В.Г. “нейроиммуноэндокринология жировой ткани” 2012, Успехи физиологических наук, 2002, том 33

11. Зильбернагль С., Деспопулос А., Наглядная физиология, с.230-238

Размещено на Allbest.ru