Apa Itu adiposit: Asal, jenis, fungsi

SRIDIANTI.COM

Adiposit adalah tempat penyimpanan energi utama dalam tubuh, dan mereka juga memiliki fungsi endokrin yang kritis. Oleh karena itu, memahami perkembangan dan fungsi adiposit – terutama mengingat pandemi obesitas – sangat penting untuk memahami homeostasis metabolik.

Ada dua kelas umum adiposit; adiposit putih – yang menyimpan energi sebagai tetesan lipid tunggal yang besar dan memiliki fungsi endokrin yang penting, dan adiposit coklat – yang menyimpan energi dalam banyak tetesan lipid kecil tetapi secara khusus digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan panas tubuh (termogenesis).

Produksi panas oleh adiposit coklat dimungkinkan oleh ekspresi unik mereka dari protein 1 uncokopel terlokalisasi mitokondria (Ucp1). Namun, klasifikasi ini terlalu disederhanakan karena beberapa adiposit putih dapat mengadopsi karakteristik adiposit coklat (disebut brit atau ​​adiposit krem ) dan sebaliknya tergantung pada suhu dan diet. Kita tertarik untuk memahami asal-usul adiposit yang berbeda dan dalam menentukan jalur pensinyalan dan metabolisme yang mengontrol perkembangan, distribusi, dan fungsinya.

Asal usul adiposit

Inti dari memahami peran jaringan adiposa dalam kesehatan dan penyakit adalah memahami bagaimana ia tumbuh, dan dalam hal ini, salah satu bidang biologi jaringan adiposa yang paling sedikit dipahami adalah asal perkembangan berbagai jenis adiposit.

Menentukan asal-usul adiposit dapat membantu menjelaskan pola distribusi lemak tubuh manusia terutama pada orang gemuk atau lipodistrofik, dan mungkin memberikan petunjuk untuk perbedaan metabolisme yang diamati antara beberapa depot lemak.

Mengidentifikasi sel prekursor adiposit dan mekanisme yang mengatur ekspansi mereka juga penting untuk memahami dan mengelola fungsi jaringan adiposa yang sehat. Mungkin juga memungkinkan untuk merekayasa pengembangan adiposit “sehat” (seperti adiposit coklat atau brit / krem) dari prekursor untuk terapi berbasis sel yang pada dasarnya bertujuan memerangi lemak dengan lemak.

Menggunakan kombinasi genetika dan strategi penelusuran garis keturunan, kami sebelumnya memetakan asal-usul adiposit yang berada di depo yang berbeda. Hasil kami mengungkapkan tingkat heterogenitas tak terduga yang konsisten dengan adiposit yang memiliki banyak asal perkembangan dan mendukung model di mana nasib adiposit kemungkinan tergantung pada faktor ekstrinsik dan intrinsik.

Adiposit coklat

Adiposit coklat adalah sel yang menarik. Mereka hanya ada pada mamalia, dan fungsi utamanya adalah untuk menghasilkan panas endogen dalam proses yang disebut termogenesis.

Ini dimungkinkan oleh ekspresi unik mereka dari protein membran mitokondria yang disebut uncoupling protein 1 (UCP1). Sifat-sifat yang mengeluarkan energi dari lemak coklat, dan kesadaran baru-baru ini bahwa manusia dewasa memiliki lemak coklat, telah menjadikan mereka sasaran terapi yang ditujukan untuk memerangi kelebihan gizi.

Adiposit coklat aktif juga memiliki salah satu program metabolisme yang paling menarik: mereka mengambil dan mengonsumsi sejumlah besar nutrisi beragam secara bersamaan (mis. Glukosa, lipid, asam amino) dan secara bersamaan dapat melibatkan metabolisme anabolik dan katabolik.

Sebagai contoh, kami dan yang lainnya sebelumnya menunjukkan bahwa BAT yang distimulasi dingin secara luas mengregulasi program genetik yang mendukung jalur sintesis lipid de novo di samping jalur oksidasi asam lemak [Sanchez-Gurmaches Cell Metabolism 2018]. Kami ingin lebih memahami metabolisme yang luar biasa dan paradoks ini.

Kami juga menggunakan model genetik untuk menyelidiki bagaimana jalur pensinyalan mengontrol metabolisme BAT. Misalnya, dengan menggunakan tikus, kami menghapus Rictor secara genetik – yang menyandikan komponen unik dan esensial mTORC2 – hanya di jaringan adiposa coklat. Pelajari lebih lanjut tentang mTORC2.

Hebatnya, tikus-tikus ini dilindungi dari diet tinggi lemak. Lebih khusus lagi, tikus yang kekurangan BAT Rictor tidak menumpuk lemak berlebih di dalam hati mereka atau depot jaringan adiposa visceral ketika makan diet tinggi lemak [Jung et al Molecular Cell 2019]. Ini adalah temuan yang menarik karena penyimpanan lipid berlebih di situs-situs ini berbahaya tidak sehat. Menggunakan kombinasi genetika, genomik, metabolomik, dan biokimia, kami mencoba memahami mengapa tikus ini dilindungi dari diet tinggi lemak.

Adiposit putih

Adiposit putih adalah adiposit paling banyak pada manusia. Depot jaringan adiposa putih juga memiliki kemampuan luar biasa untuk memperluas dan menyimpan energi, dan mereka memberi sinyal ke otak dan jaringan lain untuk sangat memengaruhi perilaku makan dan homeostasis metabolik.

Namun, sementara adiposit putih secara khusus diadaptasi untuk mengunci secara aman kelebihan nutrisi, mereka memiliki titik kritis (mis. Pada obesitas) di mana fungsi menguntungkannya gagal, dan ini sangat mendorong timbulnya penyakit metabolik dan diabetes tipe 2.

Apa yang menentukan titik kritis? Bagaimana sinyal adiposit putih ke jaringan lain? Seberapa heterogennya depot jaringan adiposa putih? Mengapa memiliki kelebihan lemak visceral lebih merusak kesehatan Anda daripada memiliki kelebihan lemak subkutan? Ini semua adalah pertanyaan luar biasa yang kami minati.

Kami juga mempelajari pensinyalan mTOR dalam adiposit putih. mTOR adalah target hilir utama pensinyalan insulin, yang merupakan hormon utama yang direspon oleh adiposit. Menggunakan model tikus genetik, kami selektif menghambat mTORC1 atau mTORC2 di semua adiposit.

Menghambat mTORC1 dalam jaringan adiposa putih menyebabkan sindrom seperti lipodistrofi yang terkait dengan resistensi insulin dan penyakit hati berlemak. Menghambat mTORC2 dalam jaringan adiposa putih juga menyebabkan resistensi insulin, tetapi tidak tergantung pada perubahan massa jaringan adiposa.

Dalam model yang terakhir, mTORC2 tampaknya mengatur sinyal turunan adiposit yang berkomunikasi dengan hati untuk mengontrol produksi glukosa hepatik. Memahami dasar mekanistik dari fenotipe ini akan memberikan informasi penting tentang bagaimana jalur transduksi sinyal penginderaan hara berkontribusi terhadap patogenesis penyakit terkait jaringan adiposa.