Tejido adiposo pardo

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tejido adiposo pardo
lat.  texto adiposo fuscus

Imagen de PET / CT que muestra el tejido adiposo marrón de una mujer
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El tejido adiposo marrón  es uno de los dos tipos de tejido adiposo en los mamíferos . La grasa parda está bien desarrollada en los recién nacidos y en los animales que hibernan [1] . En el adulto, el tejido adiposo marrón está presente y es metabólicamente activo [2] [3] , pero retrocede con la edad [4] . La función principal del tejido es la termogénesis sin escalofríos . A diferencia de los adipocitos blancos ( células blancas del tejido adiposo ) , que tienen una grangota, en los adipocitos del tejido marrón hay varias pequeñas gotas de grasa y muchas mitocondrias que contienen hierro (en citocromos ) y causan el color marrón del tejido [5] .

Edificio

El tejido adiposo pardo se expresa en recién nacidos y algunos animales ( roedores y animales en hibernación ). Los adipocitos del tejido adiposo marrón, en comparación con las células del tejido adiposo blanco, tienen más mitocondrias y, en lugar de una gran gota de grasa, contienen muchas inclusiones grasas pequeñas en el citoplasma (dichos adipocitos se denominan multiloculares [6] ). El color marrón es proporcionado por pigmentos de citocromo que contienen hierro ubicados en las mitocondrias. Durante la inanición , los cambios en el tejido adiposo marrón son menos pronunciados en comparación con los cambios en el tejido adiposo blanco [7] .

El término "grasa beige" se refiere al tejido adiposo blanco, que adquiere algunas características del tejido adiposo marrón, por ejemplo, en sus adipocitos, en lugar de un tejido adiposo grande, hay varias inclusiones más pequeñas, aumenta el número de mitocondrias y el nivel de expresión del gen UCP1 que codifica la proteína termogenina aumenta [8] .

Anatomía

El tejido adiposo pardo, expresado en recién nacidos y algunos animales (roedores y mamíferos en hibernación), se encuentra en el cuello , cerca de los omóplatos , detrás del esternón , a lo largo de la columna , debajo de la piel, entre los músculos [7] , en el supraclavicular fosa , alrededor del corazón , aorta , páncreas , glándulas suprarrenales y tráquea [9] . Durante mucho tiempo se consideró que el humano adulto no tiene grasa parda. La presencia de tejido adiposo pardo en un adulto se confirmó en 2003 durante una tomografía por emisión de positrones , cuyo objetivo era detectar metástasis [10] [11] . En un adulto, la grasa parda se localiza en la fosa supraclavicular , a lo largo de la columna vertebral , la aorta, las glándulas suprarrenales y el mediastino [12] [2] . No está claro si estos depósitos son en realidad grasa parda o se refieren a grasa beige: adipocitos blancos que han adquirido algunas características de los adipocitos marrones [13] [14] .

Fisiología

La función principal del tejido adiposo pardo es la termogénesis. En los animales al final de la hibernación y los recién nacidos, la noradrenalina penetra en el tejido adiposo marrón que, al igual que en el tejido adiposo blanco, estimula la lipasa sensible a las hormonas y desencadena la hidrólisis de los triglicéridos. Sin embargo, a diferencia de los adipocitos blancos, en los adipocitos marrones, los ácidos grasos libres no se liberan a la sangre, sino que se metabolizan rápidamente, lo que va acompañado de un aumento en el consumo de oxígeno y la producción de calor. Un aumento local de temperatura en el tejido adiposo pardo provoca el calentamiento de la sangre que lo lava, lo que transfiere calor a todo el cuerpo. El aumento de la producción de calor en los adipocitos marrones es posible debido al hecho de que sus membranas mitocondriales internas contienen una gran cantidad de la proteína de desacoplamiento transmembrana termogenina , o UCP1. En presencia de ácidos grasos libres, la termogenina permite que los protones fluyan desde el espacio intermembrana directamente hacia la matriz mitocondrial sin que los protones pasen a través de la ATP sintasa . En lugar de la formación de ATP , la energía de los protones se utiliza para liberar calor [15] . Se cree que la termogenina es un simportador de protones y ácidos grasos libres , pero su mecanismo de acción específico no está claro [16] . Se sabe que la termogenina es inhibida por ATP, ADP y GTP [17] . La termogénesis en los adipocitos marrones también puede activarse al comer en exceso [18] .

En un adulto, los depósitos de grasa parda se vuelven más metabólicamente activos, pero este efecto se mitiga cuando se toman betabloqueantes . Se ha demostrado que el tejido adiposo pardo mejora el metabolismo de la glucosa [19] y aumenta la sensibilidad a la insulina [20] y participa en el mantenimiento de la densidad ósea . Bajo la influencia del frío en el músculo esquelético y el tejido adiposo pardo, aumenta el nivel de fosforilación de SIRT1 , lo que conduce a la desacetilación de PPARGC1A y otras proteínas , lo que resulta en un aumento de la termogénesis y de la sensibilidad a la insulina [21] .

Cuando se adaptan a las bajas temperaturas, los adipocitos blancos se vuelven marrones parcialmente reversibles, adquieren una gran cantidad de pequeñas gotas de lípidos en lugar de una grande, su perfil de expresión génica se acerca al de los adipocitos marrones (en particular, la expresión del gen UCP1 que codifica la termogenina aumenta), y los llamados adipocitos beige comienzan la termogénesis [22] . Al volver a las condiciones normales, algunos de los adipocitos beige se vuelven blancos nuevamente. En ratones, el “oscurecimiento” del tejido adiposo blanco se nivela por completo 21 días después del final de la exposición al frío, y una disminución en la expresión de termogenina que codifica UCP1 ya ocurre después de 24 horas [23] . Cuando se vuelve a exponer al frío, los mismos adipocitos blancos se convierten cada vez en adipocitos beige [24] . La transformación de un adipocito blanco a beige está controlada por varios factores de transcripción [25] : PPARγ , PRDM16 [26] , PGC-1α y EBF2 [27] [28] [29] . El pardeamiento de la grasa blanca también es estimulado por la irisina secretada por el tejido muscular en respuesta al ejercicio [30] y el FGF21 secretado por el hígado [8] . En ratones, el pardeamiento es estimulado por la metionina , péptidos de encefalina producidos por células linfoides inmunes innatas tipo 2 en respuesta a la interleucina 33 (IL-33) [31] .

Desarrollo

Los adipocitos marrones se desarrollan a partir de células madre mesenquimales , pero en otras localizaciones del cuerpo del embrión , distintas de aquellas donde se produce la diferenciación del adipocito blanco (en el mesénquima paraxial ). Los adipocitos marrones en el curso del desarrollo embrionario ocurren antes que los blancos. En humanos, el volumen de tejido adiposo marrón en relación con el peso corporal es máximo al nacer, cuando la necesidad de termogénesis es máxima, y ​​desaparece casi por completo en la infancia a través de la involución y apoptosis de los adipocitos. En los adultos, la grasa parda es más activa en las personas delgadas. Al adaptarse al frío, los adipocitos beige pueden volverse marrones, además, los adipocitos marrones pueden proliferar y diferenciarse de las células progenitoras mesenquimales. Los nervios autonómicos no solo estimulan la actividad termogénica de los adipocitos marrones, sino que también promueven su diferenciación y previenen la apoptosis de los adipocitos marrones maduros [32] .

Importancia clínica

Los tumores benignos formados por adipocitos marrones a veces se denominan hibernomas [33] . Un hibernoma es una masa celular bien delimitada, de color amarillo a marrón, encapsulada, con un tamaño promedio de 10 cm. Los hibernomas son indoloros y generalmente se encuentran en el tejido subcutáneo [34] .

La obesidad se entiende como una condición en la cual se acumula un exceso de tejido adiposo en el cuerpo [35] . La conversión de tejido adiposo blanco a marrón se considera una estrategia prometedora para el tratamiento de la obesidad [36] .

Historia del estudio

El tejido adiposo (más precisamente, el tejido adiposo marrón) fue descrito por primera vez en 1551 por el médico y científico enciclopédico suizo Konrad Gesner (1516-1565) [37] .

En 1902, se observaron similitudes entre los depósitos de grasa cervical en bebés recién nacidos y los mamíferos en hibernación. La investigación activa sobre el tejido adiposo pardo se reanudó en la década de 1960 (en 1964, William Silverman y sus colegas demostraron que la grasa parda también es responsable de la termogénesis en humanos), y en la década de 1980 se estableció que el tejido adiposo pardo estaba ausente en los adultos. Este punto de vista fue revisado a finales de la década de 2000 [38] .

Notas

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Literatura