V neskoršom veku, podľa ...
Ako je regulovaný počet tukových buniek?
Hmota tukového tkaniva závisí na jednej strane od veľkosti tukových vakuol a na druhej strane od počtu adipocytov. Dlhý čas sa predpokladalo, že nové tukové bunky sa môžu formovať až v detstve. V neskoršom veku podľa tejto myšlienky mohla byť malá alebo veľká iba veľkosť adipocytov. Preto sa predpokladala hyperplastická obezita u malých a tučných ľudí, zatiaľ čo u dospelých dospelých sa v dôsledku toho vyvinula hypertrofická obezita.
Obrázok 1: Adipocyty ako endokrinné bunky: Okrem hormónu leptínu, ktorý je zahrnutý v kontrolnom obvode na udržanie homeostázy obsahu telesného tuku, produkuje tukové tkanivo aj množstvo ďalších faktorov, ktoré sú v kontexte adipogenézy v podstate auto- alebo parakrinné. (po Prinsovi a O'Rahillym, 1997).
Dnes je však nepochybné, že nové, zrelé adipocyty sa tvoria z prekurzorových buniek podobných fibroblastom kedykoľvek v živote a môžu prispieť k rozvoju obezity. Podľa toho majú obézni ľudia v priemere nielen objemnejšie adipocyty, ale ich počet je tiež vyšší ako u štíhlych jedincov. Diferenciácia adipocytov je teda dôležitým faktorom pri regulácii energetickej homeostázy.
Na druhej strane, pri drastickom prírastku hmotnosti nie je nevyhnutná hyperplázia tukového tkaniva jednosmerkou. Pretože keď sa tukové zásoby topia, počet adipocytov tiež opäť klesá, čo je proces známy ako numerická hypoplázia.
Tvorba nových tukových buniek z predipocytov
Rovnako ako v krvotvornom tkanive, aj v tukovom tkanive existuje okrem zrelých buniek aj malá skupina nediferencovaných prekurzorových buniek, z ktorých sa tkanivo regeneruje a v prípade potreby sa rozširuje prostredníctvom reprodukcie a následného dozrievania.
Obrázok 2: Známe faktory, ktoré ovplyvňujú replikáciu predipocytov a ich diferenciáciu na adipocyty (podľa Prins a O'Rahilly, 1997).
Kmeňové bunky adipocytov boli izolované z spojivového tkaniva sprevádzajúceho cievu pomocou tukových usadenín. Sú schopné množiť sa, keď sú stimulované rastovými faktormi a za pôsobenia určitých aktivátorov sa diferencujú na adipocyty. Najmä inzulín, rôzne ligandy PPARg a kortikosteroidy pôsobia ako mediátory v tukovom tkanive, ktorých vplyv zvyšuje počet adipocytov. PPAR g hrá zásadnú úlohu v procese diferenciácie (1). Nedávno objavený grelín, ktorý sa produkuje hlavne v žalúdku, ovplyvňuje aj adipogenézu: Ghrelín stimuluje proliferáciu predipocytov, ale inhibuje ich diferenciáciu na adipocyty (2)
Z in vitro štúdií je známe, že inzulín stimuluje množenie a diferenciáciu predipocytov. Je to v súlade s klinickými skúsenosťami so zvyšovaním zásob tuku u pacientov s hyperinzulínom. Okrem toho má inzulín ústrednú úlohu v prevencii apoptózy. Je tiež isté, že inzulín zasahuje do centrálnej kontroly tukových zásob znížením regulácie tvorby neuropeptidu Y v hypotalame. Ak. alebo do akej miery to má vplyv na adipogenézu, však ešte nebol skúmaný.
Strata adipocytov: apoptóza - dediferenciácia
Ak sa telesná hmotnosť obéznych jedincov normalizuje počas dlhšieho hladovania, nakoniec sa tiež zníži počet adipocytov. S konzumáciou chorôb sa nič iné nestáva. Najpravdepodobnejším mechanizmom na zníženie počtu buniek v tukovom tkanive je apoptóza, ako je to v mnohých iných tkanivách. Detekcia apoptotickej aktivity v tukovom tkanive sa však ukázala byť mimoriadne náročná. Napriek tomu bola za určitých podmienok identifikovaná apoptóza v adipocytoch (3). Ďalej bola opísaná dediferenciácia na predipocyty pre adipocyty, ktorých tuková vakuola sa úplne topí.
Počet adipocytov je pravdepodobne ovplyvnený aj faktorom nekrózy nádorov alfa (TNF-a). Tento cytokín sa uvoľňuje predipocytmi aj adipocytmi. Jeho rýchlosť tvorby a s tým spojená koncentrácia v krvi sa u obéznych ľudí prudko zvyšuje. Okrem účinkov TNF-a, ktoré spôsobujú zníženie tukovej hmoty lipolýzou, je znížený aj počet adipocytov. Zjavne sa to deje prostredníctvom dediferenciácie adipocytov a spustenia apoptózy, ako aj prostredníctvom účinkov na predipocyty, ktoré zastavujú ich diferenciáciu. Vidíme tu určitý druh mechanizmu na obmedzenie rastu, ktorým sa dosahuje obmedzenie tukových zásob pri trvalom vysokom príjme kalórií, avšak len na úkor zvýšených hodnôt tukov v krvi.
1. Rosen ED, Sarraf P, Troy AE a kol. 1997. 1999 PPAR g je potrebný na diferenciáciu tukového tkaniva in vivo a in vitro. Mol Cell 4: 611-617.
2. Zhang W, Zhao L, Lin TR a kol. 2004. Inhibícia adipogenézy ghrelínom. Mol Biol Cell 15: 2484-2491.
3. Prins JB, Walker NI, Winterford CM, Cameron DP. 1994 Apoptóza ľudských adipocytov sa vyskytuje pri malignite. Biochem Biophys Res Commun 205: 625-630