ЖИРОВА ТКАНИНА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФУНКЦІЇ, ВИДИ, ЗАХВОРЮВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Жирова тканина , яка також називається жировою тканиною сполучна тканина утворена пухким типу клітин , звані адипоцитами разом з допомогою міжклітинних з'єднань. Він містить найбільші запаси палива з усіх тканин тварин.

Середня людина має запас їжі в жировій тканині свого тіла, який досягає до 40 днів. Цей запас енергії зберігається у вигляді тригліцеридів.

Жирова тканина (Джерело: OpenStax College через Wikimedia Commons)

Адипоцити або ліпоцити так називають, оскільки вони зберігають ліпіди та жирні кислоти у своєму цитозолі. За оцінками, понад 90% цих клітин складаються з ліпідів, здебільшого у вигляді тригліцеридів.

Основна фізіологічна функція жирової тканини полягає у підтримці рівня вільних жирних кислот у крові, оскільки це забезпечує організм постійним надходженням окислюваних субстратів для клітинного дихання та інших обмінних процесів.

Усі жирні кислоти, що синтезуються в печінці або засвоюються травною системою, засвоюються і зберігаються у вигляді тригліцеридів у жирових тканинах всередині адипоцитів.

Зберігання калорій у вигляді тригліцеридів має кращий енергетичний вихід, ніж якби він зберігався у вигляді білка та вуглеводів.

Окислення вуглеводів і білків генерує приблизно 4 Ккал / г, а окислення жирних кислот - 9 Ккал / г. Крім того, зберігання білків і вуглеводів всередині клітини вимагає накопичення внутрішньоклітинної води, тоді як тригліцериди можуть займати близько 90% від маси ваги адипоцитів.

Загальна характеристика

Жирова тканина складається з адипоцитів, пов'язаних між собою. Кожен адипоцит ідеально пристосований для зберігання жирних кислот у вигляді унікальних крапель тригліцеридів всередині цитозолу.

Адипоцити - це високоспеціалізовані клітини, настільки, що вони виконують три функції: (1) зберігають енергію, (2) звільняють енергію та ендокринні речовини та (3) інформують центральну нервову систему, скільки калорій зберігається.

У дорослої людини середнього зросту і ваги в організмі від 25 до 30 трлн адипоцитів. Однак ця кількість чутлива до набору ваги людини, оскільки після збільшення ваги збільшується розмір і кількість адипоцитів в організмі.

Гістологічний зріз жирової тканини (Джерело: Ганімед через Wikimedia Commons)

Вся жирова тканина сильно васкуляризована, це дозволяє їй ефективно відповідати швидким обмінним змінам в організмі. Крім того, приплив крові більший у жировій тканині, ніж у спокійному скелетному м’язі.

Походження жирової тканини мезенхімальне, тобто походить з ембріональної тканини. Адипоцити походять з плюрипотенціальної мезенхімальної клітини-попередника.

Ця плюрипотенціальна клітина диференціюється спочатку в адипобласт, пізніше в предіпоцит і нарешті в адипоцит. Новодиференційовані адипоцити виглядають як фібробласти і з часом дозрівають і набувають ферментативного апарату, типового для адипоцитів.

Жирові тканини розподіляються в декількох місцях в організмі тварин на шкірному, підшкірному, середостінному, брижовому, перигонадному, периренальному та заочеревинному рівнях. У ссавців його можна зустріти двох різних типів, білій жировій тканині та коричневій жировій тканині. Обидва типи жирової тканини мають помітні відмінності між ними, як морфологічні, так і за розподілом, а також генетичні та функціональні.

Особливості

Протягом багатьох років вважалося, що єдиною і основною функцією жирової тканини було зберігання ліпідів після надмірного споживання енергії; крім надання субстратів, багатих енергією, коли це необхідно для інших органів тіла.

Однак протягом кількох років було встановлено, що жирова тканина також виконує важливу активну секреторну функцію для організму тварин. Тому жирова тканина зараз також вважається ендокринною тканиною.

Сьогодні жирова тканина вважається «господарем» накопичення енергії у вигляді ліпідів і завдяки секреції білкових факторів, званих адипокінами, є потужним регулятором багатьох інших процесів.

Серед процесів, регульованих жировою тканиною, є енергетичний обмін, запалення та патофізіологічні зміни, такі як рак та інфекційні захворювання.

Багато вчених пов'язують секрецію фактора некрозу пухлини жировою тканиною з бурхливим збільшенням ожиріння та діабету 2 типу.

Ендокринна функція жирової тканини настільки важлива для лікарів, що вони вважають, що в більшості випадків ожиріння викликає несправність жирової тканини, і це викликає багато метаболічних та серцево-судинних захворювань, пов'язаних з цим станом.

У багатьох тварин жирова тканина являє собою захисний механізм від механічних впливів і ізолятор від надзвичайно холодних умов. Морські тварини, такі як тюлені, мають великі шари жирової тканини, щоб ізолювати себе від холоду навколишнього середовища.

Морфологія

У більшості тварин жирова тканина - це асоціація адипоцитів, які відмежовані іншими тканинами колагеновими волокнами. У меншій мірі виявляються судинні стромальні клітини.

Ці судинні стромальні клітини включають фіброеластичні клітини сполучної тканини, деякі білі клітини крові, макрофаги та предіапоцити. Останні чекають, коли вони заповняться тригліцеридами, щоб перетворитись у зрілі адипоцити.

За їх морфологією можна виділити два типи адипоцитів у межах жирової тканини, одноклітинні та мультилокулярні адипоцити. Унікокуляри містять одну краплю тригліцеридів, що стискають ядро ​​клітини до плазматичної мембрани клітини.

Ці клітини, якщо їх спостерігати під мікроскопом, мають кільцеву форму і характерні для білої жирової тканини, їх розмір становить від 25 до 200 мкм. Мітохондрії цих клітин знаходяться в найбільш товстій частині цитозольної межі, біля ядра.

З іншого боку, мультилокулярні адипоцити зазвичай містяться в коричневій жировій тканині і містять багато дрібних ліпідних крапель, диспергованих у їх цитозолі. Ці клітини можуть досягати максимум 60 мкм; в той час як ліпідні краплі можуть бути більше 25 мкм.

Склад

"Коричневий" колір коричневої жирової тканини пояснюється посиленою васкуляризацією та упаковкою мітохондрій. На відміну від цього, біла жирова тканина практично складається з чистих ліпідів, з часткою від 90 до 99% тригліцеридів.

Невелика кількість вільних жирних кислот, таких як дигліцериди, холестерин, фосфоліпіди та невелика кількість ефірів холестерину та моногліцеридів, також є в адипоцитах, що складають білу жирову тканину.

Також біла жирова тканина не така васкуляризована, як коричнева жирова тканина, але кожен адипоцит у білій жировій тканині контактує щонайменше з одним капіляром крові.

Майже 90% ліпідної суміші всіх адипоцитів складається з шести жирних кислот, а саме: миристинової кислоти, пальмітинової кислоти, пальмітолеїнової кислоти, стеаринової, олеїнової та лінолевої кислот.

Однак склад жирної кислоти жирової тканини змінюється залежно від складу раціону. Залишилася маса жирової тканини складається з води у 5–30% та білків у 2–3% від залишку композиції до ліпідів.

Типи

Як було сказано раніше, існує два різних типи жирової тканини, біла жирова тканина і коричнева жирова тканина.

Біла жирова тканина

Це енергетичний резервуар енергії на відмінності, він міститься в набагато більшій кількості, ніж коричнева жирова тканина, і він розподіляється підшкірно по всьому тілу тварин.

Біла жирова тканина являє собою високодинамічну тканину. Це, залежно від енергетичних потреб людини, здатне руйнувати або зберігати тригліцериди у вигляді ліпідних крапель.

Розподіл білої жирової тканини в організмі людини (Джерело: Cook, A. and Cowan, C., Adipose (31 березня 2009 р.), StemBook, ред. Спільнота досліджень стовбурових клітин, StemBook, doi / 10.3824 / ствол. Книга 1.40. 1, http://www.stembook.org. Через Wikimedia Commons)

Крім того, біла жирова тканина представляє важливу механічну підтримку для позиціонування таких органів, як нирки та очі. Також він працює як еластичний амортизатор у місцях, що зазнають високих механічних навантажень, як у випадку з підошвою стоп і долонь рук.

Видно, що біла жирова тканина ділиться на дві частини, зрілу жирову тканину і устьову жирову тканину. Останній має багато імунних клітин, таких як макрофаги та лімфоцити, ендотеліальні клітини та фібробласти.

Біла жирова тканина не рівномірно розподілена по всьому організму, кожен жировий відклад різниться за складом, мікроваскуляризацією, іннервацією нервів, метаболічними характеристиками, позаклітинним складом та кількістю виділених адипокінів.

Саме в білій жировій тканині синтезується кілька гормонів, які відіграють важливу роль у метаболізмі та ендокринній системі. Деякі з цих гормонів - адипонектин, лептин та резистин, усі вони беруть участь в енергетичному обміні.

Коричнева жирова тканина

Коричнева жирова тканина спеціалізується на термогенезі тварин, які здатні підтримувати температуру їх внутрішнього тіла більш-менш постійною (гомеотерми) за рахунок гідролізу та окислення жирних кислот всередині адипоцитів.

Ця тканина частіше присутня у новонароджених тварин і замість того, щоб зберігати енергію, вона споживає її для отримання тепла. У людини, коли немовлята дорослішають, відсоток коричневої жирової тканини в організмі зменшується.

Однак у деяких тварин, особливо у тих, хто переживає події сплячки протягом свого життєвого циклу, коричнева жирова тканина виявляється у дорослих організмах і має велике значення для їх виживання.

Коричнева жирова тканина (Джерело: Lucasmcorso, через Wikimedia Commons)

Прикладом цих тварин є бурі та чорні ведмеді, які їдять надлишки жиру перед зимою, щоб зберігати ліпіди у своїй коричневій жировій тканині. Під час сплячки температура тіла знижується, а метаболізм сповільнюється.

Щоб прокинутися з цього стану, коричнева жирова тканина починає споживати ліпіди і виділяти тепло. Це виділення тепла змушує індивіда прокидатися і виходити зі стану спокою.

Коричнева жирова тканина має червоний або коричневий колір, тобто є більш-менш коричневою. Це пов’язано з багатою васкуляризацією та підвищеною наявністю мітохондрій всередині адипоцитів. Ці мітохондрії можуть відрізнятися за розмірами та формою.

Список літератури

1. Coelho, M., Oliveira, T., & Fernandes, R. (2013). Біохімія жирової тканини: ендокринний орган. Архів медичної науки: AMS, 9 (2), 191.
2. Lee, YH, Mottillo, EP, & Granneman, JG (2014). Пластичність жирової тканини від ВАТ до НДТ і між ними. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - молекулярні основи хвороби, 1842 (3), 358-369.
3. Marcela, RJ (2012). Біологічні характеристики жирової тканини: адипоцит як ендокринна клітина. Клінічний медичний журнал Las Condes, 23 (2), 136-144
4. Шерер, ПП (2006). Жирова тканина: від відділення для зберігання ліпідів до ендокринного органу. Діабет, 55 (6), 1537-1545.
5. Трайгун, П. (2007). Біологія адипоцитів. Огляди ожиріння, 8, 41-44.
6. Villarroya, F., Cereijo, R., Villarroya, J., & Giralt, M. (2017). Коричнева жирова тканина як секреторний орган. Ендокринологія природи, 13 (1), 26.