TESSUTO ADIPOSO Caldarera Lehninger, cap.21 E' costituito dall'insieme di numerose cellule, chiamate ADIPOCITI, deputate alla sintesi dei trigliceridi ed al loro rilascio sotto forma di glicerolo + acidi grassi. 1. Funzione meccanica: protezione contro gli urti e sostegno degli organi interni 2. Funzione termoisolante: il grasso non conduce il calore, per cui non disperde il calore generato dall’organismo. 3. Funzione di riserva: è il principale deposito di trigliceridi nei mammiferi. E’ un tessuto attivo in continua attività metabolica 4. Funzione termogenica: trasforma in calore l’energia dei legami chimici. ADIPOCITI Funzione: accumulare grassi in forma metabolizzabile. Fino al 90 % in peso è costituito da trigliceridi Quota mobile: Trigliceridi di deposito Quota costante: fosfolipidi, colesterolo Recettori per: Glucagone (Gs"PKA) Insulina Catecolamine (recettori b, a1) In un individuo di 70 kg la quantita di grasso accumulato e di 11-15kg (ca. 15%-20% del peso, che corrisponde a ca. 100.000-140.000 Kcal), per la maggior parte sotto forma di Trigliceridi. E’ una quota calorica sufficiente per circa tre mesi di vita Se l’accumulo, anzichè di trigliceridi, fosse di Glicogeno, il peso (per un uomo di 70 Kg) aumenterebbe di almeno 100Kg. Esistono due tipi di tessuto adiposo: TA Bianco e TA Bruno Tessuto adiposo bianco Si sviluppa nell’ultima parte della vita embrionale e si espande rapidamente dopo la nascita. E’ diffuso nell’intero organismo, ma concentrato nella cavità addominale, intorno al cuore, ai reni, tra le fibre muscolari scheletriche, nelle ghiandole mammarie e sotto la pelle. (FUNZIONE MECCANICA, TERMOISOLANTE e di RISERVA ENERGETICA) La quantità e la distribuzione del tessuto adiposo (sottocutaneo) varia in relazione al sesso e all’età. Gli adipociti aumentano di numero nell’ultimo trimestre di gravidanza, nel primo anno di vita e nella pubertà. In altri periodi l’aumento della massa è dovuto solo all’aumento del volume della goccia lipidica. E’ la sede primaria di immagazzinamento triacilgliceroli e di rilascio di acidi grassi e glicerolo multiloculare Uniloculare TESSUTO ADIPOSO BIANCO: Adipociti Funzione: accumulare grassi in forma metabolizzabile. Fino al 90 % in peso è costituito da trigliceridi Quota mobile: Trigliceridi di deposito LIPOLISI – Tessuto Adiposo Bianco L’utilizzo dei trigliceridi, che prevede l’idrolisi degli esteri tra AG e glicerolo, è catalizzata da una Triacilglicerolo Lipasi, soggetta a regolazione (Lipasi ormone-sensibile). Recettori per: Glucagone (Gs"PKA) Insulina Catecolamine (recettori b : Gs"PKA) Regolazione a breve termine (fosforilazione): PKA e CAM chinasi → fosforilano e attivano l’ enzima Protein Fosfatasi 1 → defosforila e inattiva l’ enzima La lipasi ormone-sensibile determina la mobilizzazione dei TAG di deposito nel digiuno (glucagone, Gs" PKA) ed in caso di pericolo (catecolamine). E’inibita da defosforilazione (Protein Fosfatasi-1, INSULINA) DIGIUNO(CATECOLAMINE (GLUCAGONE) – rec.b) STRESS Stimolazione ormonale T.Adiposo Bianco EPochi mitocondri E scarsa vascolarizzazione (bassa pO2) gluconeogenesi nel fegato LIPOGENESI La biosintesi dei trigliceridi nel tessuto adiposo può avvenire A) da acidi grassi e glicerolo, provenienti dal circolo (LIPOGENESI) B) Da fonti non lipidiche (zuccheri) attraverso la biosintesi di AG (LIPONEOGENESI) La LIPOGENESI è la fonte principale (250g/giorno) Gli acidi grassi derivano principalmente dai CHILOMICRONI (intestino) e dalle VLDL sintetizzate dal fegato Lipoproteina Lipasi (membrana delle cellule endoteliali) La sua presenza e la sua attività sono stimolate dall’insulinaC dopo un pasto aumenta la quantità di acidi grassi trasportati nell’adipocita SINTESI di GLICEROLO 3-fosfato • La glicerolo chinasi e’ presente in vari organi (tra cui il fegato), ma NON nel tessuto adiposo bianco (e nel muscolo) La Sintesi di Glicerolo 3fosfato nel tessuto adiposo avviene PRINCIPALMENTE per riduzione del DHP Per la sintesi dei trigliceridi è necessario glucosio-6P C i TAG si depositano nel tessuto adiposo se la glicolisi è attiva Dopo un pasto, l’insulina determina un aumento del numero dei trasportatori per il glucosio (GLUT-4) sulla membrana degli adipociti. Trasporto La concentrazione di glucosio all’interno dell’adipocita aumenta e vengono stimolate le vie che lo utilizzano: Glicolisi Via del pentoso fosfato digiuno pasto Trasporto Max + insulina 50% TMax (nel tessuto adiposo non ci sono gli enzimi per la sintesi del glicogeno, né la glucosio 6fosfatasi) 4 67 5 [glucosio] mM INSULINA 2 Aumento dell’uptake di glucosio 1 glicolisi Attivazione Lipoproteina Lipasi Acidi Grassiã Glicerolo 3-Pã Trigliceridi LIPONEOGENSI (sintesi de novo) Fornisce un contributo minore rispetto alla lipogenesi, producendo 1-5g/giorno di TAG. Anche la LIPONEOGENESI risente dello stato nutrizionale ed è attivata dall’insulina (stato post-prandiale) Azioni dell’insulina sul tessuto adiposo: a) Aumento del trasporto di glucosio b) Attivazione Protein Fosfatasi -1 c) Stimolazione della glicolisi (attivazione PFK e PK) d) Attivazione della Citrato Liasi e) Attivazione ACC E sintesi Acil CoA Via del pentoso: attivata (basso NADPH) citrato Acidi grassi 3 Acil CoA + Glicerolo 3P TRIACILGLICEROLO Acidi Grassiã Glicerolo 3-Pã Trigliceridi LIPOGENESI (250g/giorno) LIPONEOGENESI (1-5 g/giorno) GLUCAGONE ADRENALINA INSULINA Il 75% degli acidi grassi rilasciati dalla lipolisi è riesterificata anche in condizioni di digiuno. FLa massa lipidica resiste all’azione delle lipasi. F è il motivo per cui perdere peso è un processo lungo e poco efficiente (difficile) In questo caso, come si forma il glicerolo 3-P? GLICERONEOGENESI Fosfoenolpiruvato carbossichinasi (PEPCK) Tessuto adiposo bruno Nell’uomo il contenuto è alto alla nascita e decresce con l’età. Si localizza nel tronco e nell’addome. La funzione è termogenica. Uniloculare multiloculare Tessuto adiposo bruno La funzione è termogenicaF GENERA CALORE. Nell’adulto, l’esposizione a basse temperature ne stimola la produzione. La vascolarizzazione è abbondante F permette il trasferimento del calore generato agli organi le cellule sono ricche di mitocondri e citocromi, il consumo di O2 elevato. TESSUTO ADIPOSO BRUNO Sulla membrana interna dei mitocondri è presente, in elevata quantità, la termogenina (UnCouling Protein-1). E’ un canale per H+: dissipa il gradiente protonico prodotto dalla respirazione e contemporaneamente stimola la respirazione dissipando il DG come calore. Questo tipo di riscaldamento costa in termini di energia respiratoria (non convertita in ATP) ma aiuta l’organismo a rispondere al raffreddamento. UCP (Proteina disaccoppiante): PKA e CAM chinasi (via CREB) → h mRNA Ormoni tiroidei → h mRNA H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ 50g di Tessuto Adiposo Bruno, (meno dello 0.1% del peso corporeo) può consumare fino al 20% delle calorie disponibili Aumento del metabolismo basale Il Metabolismo Basale (MB) rappresenta la quantità di energia spesa (e quindi necessaria) per mantenere in “attività” un soggetto, a digiuno da 12 ore, in stato di veglia, a riposo, in condizioni di neutralità termica e in totale rilassamento psicologico e fisico. L’”attività” si riferisce alle operazioni metaboliche biosintetiche e ossidative, allo stato di eccitabilità neuronale e neuromuscolare, pompe ioniche, secrezioni endocrine, attività cardiaca, renale etc. uniloculare multiloculare LIPOLISI – Tessuto Adiposo Bruno Recettori per: Glucagone (Gs"PKA) Insulina Catecolamine (recettori a1 e β: PKA, PKC & CAM chinasi) Ormoni tiroidei Triacilglicerolo Lipasi, soggetta a regolazione (Lipasi ormone-sensibile)determina la mobilizzazione dei TAG di deposito ( PKA e CAM chinasi). La lipasi è inibita da defosforilazione (Protein Fosfatasi-1, INSULINA) UCP (Proteina disaccoppiante): PKA e CAM chinasi (via CREB) → h mRNA Ormoni tiroidei → h mRNA N. B. MOLTI MITOCONDRI ESTESA VASCOLARIZZAZIONE (elevata pO2) LIPOLISI: TESSUTO ADIPOSO BRUNO Ca2+ a1 PLC CAM chinasi ã Ruolo secretorio del tessuto adiposo bianco