Interested Article - Бурая жировая ткань

ashanti
  • 2020-07-29
  • 2

Бу́рая жирова́я ткань — один из двух видов жировой ткани у млекопитающих . Бурый жир хорошо развит у новорождённых и у животных , впадающих в спячку . У взрослого человека бурая жировая ткань присутствует и метаболически активна , однако она регрессирует с возрастом . Основной функцией ткани является несократительный термогенез . В отличие от белых адипоцитов ( клеток белой жировой ткани ), имеющих одну крупную жировую каплю, в адипоцитах бурой ткани имеется несколько небольших жировых капель и множество митохондрий , содержащих железо (в цитохромах ) и обусловливающих бурый цвет ткани .

Строение

Микрофотография гиберномы — доброкачественной опухоли, состоящей из бурых адипоцитов

Бурая жировая ткань выражена у новорождённых детей и некоторых животных ( грызунов и животных, впадающих в спячку ). Адипоциты бурой жировой ткани, по сравнению с клетками белой жировой ткани, имеют больше митохондрий и вместо одной крупной жировой капли содержат множество мелких жировых включений в цитоплазме (такие адипоциты называют мультилокулярными ). Бурый цвет обеспечивается железосодержащими пигментами цитохромами, расположенными в митохондриях. При голодании изменения бурой жировой ткани по сравнению с изменениями белой жировой ткани выражены меньше .

Термином «бежевый жир» называют белую жировую ткань, которая приобретает некоторые черты бурой жировой ткани, например, в её адипоцитах вместо одной крупной жировой ткани имеется несколько включений меньшего размера, увеличивается количество митохондрий и повышается уровень экспрессии гена UCP1 , кодирующего белок термогенин .

Анатомия

Бурая жировая ткань, выраженная у новорождённых детей и некоторых животных (грызунов и млекопитающих , впадающих в спячку), располагается на шее , около лопаток , за грудиной , вдоль позвоночника , под кожей, между мышцами , в , вокруг сердца , аорты , поджелудочной железы , надпочечников и трахеи . Долгое время было принято считать, что у взрослого человека бурый жир отсутствует. Наличие у взрослого человека бурой жировой ткани было подтверждено в 2003 году в ходе позитронно-эмиссионной томографии , целью которой было обнаружение метастазов . У взрослого человека бурый жир локализован в надключичной ямке, вдоль позвоночника , аорты, надпочечников, в средостении . Остаётся пока неясным, являются ли эти отложения собственно бурым жиром или относятся к бежевому жиру — белым адипоцитам, приобретшим некоторые черты бурых адипоцитов .

Физиология

Схема термогенеза в бурой жировой ткани

Основная функция бурой жировой ткани — термогенез. У животных в конце спячки и новорождённых детей в бурую жировую ткань поступает норадреналин , который, как и в белой жировой ткани, стимулирует гормоночувствительную липазу и запускает гидролиз триглицеридов. Однако, в отличие от белых адипоцитов, в бурых адипоцитах свободные жирные кислоты не высвобождаются в кровь, а быстро метаболизируются, что сопровождается повышением потребления кислорода и продуцированием тепла. Локальное повышение температуры в бурой жировой ткани приводит к нагреванию омывающей её крови, которая передаёт тепло на весь организм. Усиленная продукция тепла в бурых адипоцитах возможна благодаря тому, что в их внутренних митохондриальных мембранах в большом количестве содержится трансмембранный разобщающий белок термогенин , или UCP1. В присутствии свободных жирных кислот термогенин позволяет протонам поступать из межмембранного пространства непосредственно в матрикс митохондрии без прохождения протонов через АТФ-синтазу . Вместо образования АТФ энергия протонов идёт на выделение тепла . Считается, что термогенин является симпортером протонов и свободных жирных кислот, но конкретный механизм его действия неясен . Известно, что термогенин ингибируют АТФ, АДФ и ГТФ . Термогенез в бурых адипоцитах также может активироваться при переедании .

У взрослого человека отложения бурого жира становятся более метаболически активными, однако этот эффект смягчается при приёме бета-адреноблокаторов . Показано, что бурая жировая ткань улучшает метаболизм глюкозы и повышает чувствительность к инсулину , участвует в поддержании костной ткани. Под действием холода в скелетных мышцах и бурой жировой ткани повышается уровень фосфорилирования SIRT1 , что приводит к и ряда других белков , в результате чего усиливается термогенез и повышается чувствительность к инсулину .

При адаптации к низким температурам белые адипоциты частично обратимо превращаются в бурые, приобретают большое количество мелких липидных капель вместо одной крупной, их профиль экспрессии генов становится близок к таковому у бурых адипоцитов (в частности, возрастает экспрессия гена UCP1 , кодирующего термогенин), и так называемые бежевые адипоциты приступают к термогенезу . При возвращении к нормальным условиям часть бежевых адипоцитов вновь становятся белыми. У мышей «побурение» белой жировой ткани полностью нивелируется за 21 день после окончания пребывания на холоде, а снижение экспрессии UCP1 , кодирующего термогенин, наступает уже через 24 часа . При повторном попадании на холод в бежевые адипоциты превращаются каждый раз одни и те же белые адипоциты . Превращение белого адипоцита в бежевый контролируется несколькими транскрипционными факторами : PPARγ , , и EBF2 . «Побурение» белого жира также стимулируют иризин , секретируемый мышечной тканью в ответ на физическую нагрузку , и , выделяемый печенью . У мышей «побурение» стимулируют метионин - энкефалиновые пептиды , продуцируемые лимфоидными клетками врождённого иммунитета второго типа в ответ на действие интерлейкина 33 (IL-33) .

Развитие

Бурые адипоциты развиваются от , но в других локациях тела эмбриона , отличных от тех, где происходит дифференцировка белых адипоцитов (в параксиальной мезенхиме ). Бурые адипоциты в ходе эмбрионального развития возникают раньше белых. У человека объём бурой жировой ткани относительно массы тела максимален при рождении, когда наиболее высока потребность в термогенезе, и в детстве почти полностью исчезает через инволюцию и апоптоз адипоцитов. У взрослых бурый жир наиболее активен у людей худощавого телосложения. При адаптации к холоду бежевые адипоциты могут превращаться в бурые, кроме того, возможна пролиферация и дифференцировка бурых адипоцитов от мезенхимальных клеток-предшественников. Автономные нервы не только стимулируют термогенную активность бурых адипоцитов, но также способствуют их дифференцировке и предотвращают апоптоз зрелых бурых адипоцитов .

Клиническое значение

Доброкачественные опухоли , образованные бурыми адипоцитами, иногда называют . Гибернома представляет собой хорошо очерченную инкапсулированную клеточную массу от жёлтого до бурого цвета со средним размером 10 см. Гиберномы безболезненны и, как правило, залегают в подкожной ткани .

Под ожирением понимают состояние, при котором в организме накапливается избыток жировой ткани . Конвертацию белой жировой ткани в бурую рассматривают как перспективную стратегию терапии ожирения .

История изучения

Конрад Геснер

Жировая ткань (точнее, бурая жировая ткань) впервые была описана в 1551 году швейцарским медиком и учёным-энциклопедистом Конрадом Геснером (1516—1565) .

В 1902 году было отмечено сходство между шейными жировыми отложениями у новорождённых младенцев и млекопитающих, впадающих в спячку. Активное исследование бурой жировой ткани возобновилось в 1960-х годах (в 1964 году Уильям Сильверман и его коллеги доказали, что у человека бурый жир также отвечает за термогенез), и к 1980-м годам установилось мнение, что у взрослых людей бурой жировой ткани нет. Это представление было пересмотрено в конце 2000-х годов .

Примечания

  1. Gesta S. , Tseng Y. H. , Kahn C. R. (англ.) // Cell. — 2007. — 19 October ( vol. 131 , no. 2 ). — P. 242—256 . — doi : . — . [ ]
  2. ↑ Nedergaard J. , Bengtsson T. , Cannon B. (англ.) // American Journal Of Physiology. Endocrinology And Metabolism. — 2007. — August ( vol. 293 , no. 2 ). — P. 444—452 . — doi : . — . [ ]
  3. Saito M. , Okamatsu-Ogura Y. , Matsushita M. , Watanabe K. , Yoneshiro T. , Nio-Kobayashi J. , Iwanaga T. , Miyagawa M. , Kameya T. , Nakada K. , Kawai Y. , Tsujisaki M. (англ.) // Diabetes. — 2009. — July ( vol. 58 , no. 7 ). — P. 1526—1531 . — doi : . — . [ ]
  4. Graja A. , Schulz T. J. (англ.) // Gerontology. — 2015. — Vol. 61 , no. 3 . — P. 211—217 . — doi : . — . [ ]
  5. Enerbäck S. (англ.) // The New England Journal Of Medicine. — 2009. — 7 May ( vol. 360 , no. 19 ). — P. 2021—2023 . — doi : . — . [ ]
  6. , p. 126.
  7. ↑ , с. 231—232.
  8. ↑ Harms M. , Seale P. (англ.) // Nature Medicine. — 2013. — October ( vol. 19 , no. 10 ). — P. 1252—1263 . — doi : . — . [ ]
  9. Heaton J. M. (англ.) // Journal Of Anatomy. — 1972. — May ( vol. 112 , no. Pt 1 ). — P. 35—39 . — . [ ]
  10. Cohade C. , Osman M. , Pannu H. K. , Wahl R. L. (англ.) // Journal Of Nuclear Medicine : Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. — 2003. — February ( vol. 44 , no. 2 ). — P. 170—176 . — . [ ]
  11. Yeung H. W. , Grewal R. K. , Gonen M. , Schöder H. , Larson S. M. (англ.) // Journal Of Nuclear Medicine : Official Publication, Society Of Nuclear Medicine. — 2003. — November ( vol. 44 , no. 11 ). — P. 1789—1796 . — . [ ]
  12. van Marken Lichtenbelt W. D. , Vanhommerig J. W. , Smulders N. M. , Drossaerts J. M. , Kemerink G. J. , Bouvy N. D. , Schrauwen P. , Teule G. J. (англ.) // The New England Journal Of Medicine. — 2009. — 9 April ( vol. 360 , no. 15 ). — P. 1500—1508 . — doi : . — . [ ]
  13. Shinoda K. , Luijten I. H. , Hasegawa Y. , Hong H. , Sonne S. B. , Kim M. , Xue R. , Chondronikola M. , Cypess A. M. , Tseng Y. H. , Nedergaard J. , Sidossis L. S. , Kajimura S. (англ.) // Nature Medicine. — 2015. — April ( vol. 21 , no. 4 ). — P. 389—394 . — doi : . — . [ ]
  14. Lidell M. E. , Betz M. J. , Enerbäck S. (англ.) // Adipocyte. — 2014. — 1 January ( vol. 3 , no. 1 ). — P. 63—66 . — doi : . — . [ ]
  15. , p. 126—127.
  16. Fedorenko A. , Lishko P. V. , Kirichok Y. (англ.) // Cell. — 2012. — 12 October ( vol. 151 , no. 2 ). — P. 400—413 . — doi : . — . [ ]
  17. Azzu V. , Brand M. D. (англ.) // Trends In Biochemical Sciences. — 2010. — May ( vol. 35 , no. 5 ). — P. 298—307 . — doi : . — . [ ]
  18. Busiello R. A. , Savarese S. , Lombardi A. (англ.) // Frontiers In Physiology. — 2015. — Vol. 6 . — P. 36—36 . — doi : . — . [ ]
  19. Stanford K. I. , Middelbeek R. J. , Townsend K. L. , An D. , Nygaard E. B. , Hitchcox K. M. , Markan K. R. , Nakano K. , Hirshman M. F. , Tseng Y. H. , Goodyear L. J. (англ.) // The Journal Of Clinical Investigation. — 2013. — January ( vol. 123 , no. 1 ). — P. 215—223 . — doi : . — . [ ]
  20. Chondronikola M. , Volpi E. , Børsheim E. , Porter C. , Annamalai P. , Enerbäck S. , Lidell M. E. , Saraf M. K. , Labbe S. M. , Hurren N. M. , Yfanti C. , Chao T. , Andersen C. R. , Cesani F. , Hawkins H. , Sidossis L. S. (англ.) // Diabetes. — 2014. — December ( vol. 63 , no. 12 ). — P. 4089—4099 . — doi : . — . [ ]
  21. Gerhart-Hines Z. , Dominy Jr. J. E. , Blättler S. M. , Jedrychowski M. P. , Banks A. S. , Lim J. H. , Chim H. , Gygi S. P. , Puigserver P. (англ.) // Molecular Cell. — 2011. — 23 December ( vol. 44 , no. 6 ). — P. 851—863 . — doi : . — . [ ]
  22. , p. 125.
  23. Gospodarska E. , Nowialis P. , Kozak L. P. (англ.) // The Journal Of Biological Chemistry. — 2015. — 27 March ( vol. 290 , no. 13 ). — P. 8243—8255 . — doi : . — . [ ]
  24. Rosenwald M. , Perdikari A. , Rülicke T. , Wolfrum C. (англ.) // Nature Cell Biology. — 2013. — June ( vol. 15 , no. 6 ). — P. 659—667 . — doi : . — . [ ]
  25. Lo K. A. , Sun L. (англ.) // Bioscience Reports. — 2013. — 6 September ( vol. 33 , no. 5 ). — doi : . — . [ ]
  26. Harms M. J. , Ishibashi J. , Wang W. , Lim H. W. , Goyama S. , Sato T. , Kurokawa M. , Won K. J. , Seale P. (англ.) // Cell Metabolism. — 2014. — 1 April ( vol. 19 , no. 4 ). — P. 593—604 . — doi : . — . [ ]
  27. Wang W. , Kissig M. , Rajakumari S. , Huang L. , Lim H. W. , Won K. J. , Seale P. (англ.) // Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. — 2014. — 7 October ( vol. 111 , no. 40 ). — P. 14466—14471 . — doi : . — . [ ]
  28. Kissig M. , Shapira S. N. , Seale P. (англ.) // Cell. — 2016. — 30 June ( vol. 166 , no. 1 ). — P. 258—258 . — doi : . — . [ ]
  29. Shapira S. N. , Lim H. W. , Rajakumari S. , Sakers A. P. , Ishibashi J. , Harms M. J. , Won K. J. , Seale P. (англ.) // Genes & Development. — 2017. — 1 April ( vol. 31 , no. 7 ). — P. 660—673 . — doi : . — . [ ]
  30. Boström P. , Wu J. , Jedrychowski M. P. , Korde A. , Ye L. , Lo J. C. , Rasbach K. A. , Boström E. A. , Choi J. H. , Long J. Z. , Kajimura S. , Zingaretti M. C. , Vind B. F. , Tu H. , Cinti S. , Højlund K. , Gygi S. P. , Spiegelman B. M. (англ.) // Nature. — 2012. — 11 January ( vol. 481 , no. 7382 ). — P. 463—468 . — doi : . — . [ ]
  31. Brestoff J. R. , Kim B. S. , Saenz S. A. , Stine R. R. , Monticelli L. A. , Sonnenberg G. F. , Thome J. J. , Farber D. L. , Lutfy K. , Seale P. , Artis D. (англ.) // Nature. — 2015. — 12 March ( vol. 519 , no. 7542 ). — P. 242—246 . — doi : . — . [ ]
  32. , p. 127.
  33. , p. 122.
  34. Furlong M. A. , Fanburg-Smith J. C. , Miettinen M. (англ.) // The American Journal Of Surgical Pathology. — 2001. — June ( vol. 25 , no. 6 ). — P. 809—814 . — doi : . — . [ ]
  35. . WHO (январь 2015). Дата обращения: 2 февраля 2016. 22 апреля 2018 года.
  36. Giordano Antonio , Frontini Andrea , Cinti Saverio. (англ.) // Nature Reviews Drug Discovery. — 2016. — 11 March ( vol. 15 , no. 6 ). — P. 405—424 . — ISSN . — doi : . [ ]
  37. Cannon B. , Nedergaard J. (англ.) // Nature. — 2008. — 21 August ( vol. 454 , no. 7207 ). — P. 947—948 . — doi : . — . [ ]
  38. Lee Paul , Swarbrick Michael M. , Ho Ken K. Y. (англ.) // Endocrine Reviews. — 2013. — 1 June ( vol. 34 , no. 3 ). — P. 413—438 . — ISSN . — doi : . [ ]

Литература

  • Афанасьев Ю. И., Кузнецов С. Л., Юрина Н. А., Котовский Е. Ф. и др. Гистология, цитология и эмбриология. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Медицина, 2004. — 768 с. — ISBN 5-225-04858-7 .
  • Anthony L. Mescher. Junqueira's Basic Histology : [ англ. ] . — McGraw-Hill Education, 2016. — ISBN 978-0-07-184270-9 .
Источник —

ashanti
  • 2020-07-29
  • 2
  • Tags:

Same as Бурая жировая ткань

The title for the last searches