Abstract

Țesutul adipos perirenal, una dintre masele de grăsime din jurul rinichilor, poate fi obținut de la donatori sănătoși în timpul unui transplant de rinichi. Țesutul adipos perirenal a fost vreodată cunoscut doar ca țesut conjunctiv pentru a proteja rinichii și vasele de sânge renale de stimularea fizică externă. Cu toate acestea, recent, țesutul adipos a început să fie considerat un organ endocrin, iar țesutul adipos perirenal este acum considerat a avea un efect direct asupra bolilor metabolice. Caracteristicile țesutului adipos perirenal de la un donator sănătos sunt următoarele: (Ⅰ) Există un număr mare de celule adipoase brune (70–80 la sută din total), (Ⅱ) Majoritatea celulelor adipoase brune sunt inactive în celula de repaus. ciclu, (Ⅲ) Factorii de activare sunt expunerea constantă la temperatură scăzută, hormoni, factori de metastază și factori de mediu, (Ⅳ) Anatomic, un număr mare de celule adipoase brune sunt distribuite aproape de glandele suprarenale, (Ⅴ) Celulele bej, produse prin conversia adipocitelor albe în adipocite asemănătoare maro, sunt foarte active, (Ⅵ) Celulele activate secretă BATokine și (Ⅶ) Eficiența consumului de energie este mare. În ciuda acestor avantaje, tot țesutul adipos perirenal de la un donator sănătos este incinerat ca deșeu medical. În vederea utilizării sale, această recenzie discută adipocitele brune și celulele bej din țesutul adipos perirenal de la un donator sănătos și propune oportunități pentru aplicarea lor clinică.

Cuvinte cheie

perirenal; țesut adipos; donator sănătos; adipocite brune; celule bej;Beneficiile extractului de Cistanche

Click aici pentru a obțineefectele beneficiilor Cistanche asupra rinichilor

Țesutul adipos perirenal

Există trei tipuri de grăsime care înconjoară rinichiul: grăsimea pararenală, grăsimea sinusurilor și grăsimea perirenală. Grăsimea pararenală este situată în afara membranei renale și este formată din grăsime albă [1]. Grăsimea sinusurilor renale este distribuită în jurul vaselor renale, este prezentă în membrana renală și crește odată cu obezitatea. Grăsimea perirenală este localizată în cavitatea retroperitoneală și este considerată a fi un țesut conjunctiv simplu care protejează rinichii și vasele renale de stimuli fizici externi (Figura 1A) [1].

Figura 1. Caracterizarea țesutului adipos perirenal. (A) Locația anatomică a țesutului adipos perirenal, (B) Țesutul perirenaladipos care compune tipurile de celule adipoase, (C) Termogeneza adipocitelor brune pentru arderea caloriilor, (D) Adipokinele, secretate de adipocitele maro, albe și bej și (E) Inductori de rumenire pentru transformarea adipocitelor albe în celula bej.

Cu toate acestea, țesutul adipos fiind considerat un organ endocrin care secretă diverse adipokine și nu doar stocarea de energie, țesutul adipos perirenal este considerat că afectează în mod direct bolile metabolice precum diabetul, obezitatea și anomaliile cardiovasculare [2]. Ca organ endocrin, țesutul adipos perirenal conține un număr mare de adipocite brune [3] și celule bej puternic activate generate de transformarea adipocitelor albe [4]. Prin urmare, țesutul adipos perirenal este considerat a fi o sursă foarte utilă de celule în scopuri terapeutice.

Totuși, tot țesutul adipos perirenal obținut de la donatori sănătoși în timpul transplantului renal este incinerat ca deșeu medical. Pentru a crește posibilitatea aplicării sale clinice, acest articol trece în revistă caracteristicile și potențialele aplicații ale țesutului adipos perirenal.

Tipuri de adipocite în țesutul adipos perirenal

Adipocitele care alcătuiesc țesutul adipos perirenal, ca și alte țesuturi adipoase, sunt în mare parte împărțite în celule albe și celule maro (Figura 1B). Adipocitele albe stochează energie sub formă de trigliceride, care sunt descompuse în acizi grași și glicerol în timpul postului. Ele influențează apetitul și sensibilitatea la insulină în același mod ca și organele endocrine, secretând molecule asemănătoare hormonilor, cum ar fi leptina și lipocalina. În același timp, adipocitele brune mențin temperatura corpului prin eliberarea de energie chimică sub formă de căldură printr-o cale mediată de proteina de decuplare 1 (UCP1), un mecanism de apărare împotriva hipotermiei (Figura 1C) [6,7].

Din punct de vedere histologic, adipocitele au o formă uniformă, separate prin intervale subțiri de colagen. În adipocitele albe, citoplasma este împinsă până la margine de presiunea picăturilor de grăsime. Între timp, nucleul este mic și subțire, de formă ovală și împins în lateral cu o picătură mare de grăsime în mijloc (Figura 1B(b)) [8]. Adipocitele brune sunt mai mici și conțin multe picături de grăsime (Figura 1B(a)) [3). Când adipocitele albe au o expresie ridicată a UCP1 și multe picături mici de grăsime, ele sunt numite celule bej (Figura 1B(c)) [9l.]. Celulele bej sunt de origine diferită față de adipocitele brune, dar au aceeași funcție consumatoare de energie ca și caloriile; prin urmare, ele au valoare clinică.

Cistanche standardizate

Beneficiile țesutului adipos maro

Rolul principal al țesutului adipos brun este de a menține o temperatură constantă a corpului prin generarea de căldură; generând 300 kcal și consumând 50 g de țesut adipos brun (Figura 1C) [10]. Acțiunea de ardere a caloriilor a țesutului adipos brun poate fi aplicată în tratamentul obezității și rezistenței la insulină, care sunt tulburări metabolice cauzate de acumularea excesivă de energie.

Când adipocitele brune sunt activate, glucoza și acizii grași sunt îndepărtați eficient din sânge; glucoza din sânge este eliminată prin activarea 3-receptorilor adrenergici de pe membrana adipocitară brună, urmată de sinteza crescută a transportorului de glucoză 1 (GLUT1), un transportor de glucoză, de către adenozin monofosfat ciclic (cAMP) în citoplasmă [11]. Trigliceridele plasmatice sunt îndepărtate prin activarea lipoprotein proteazelor și CD36 secretate de adipocitele brune [12]. Astfel, activarea adipocitelor brune poate îmbunătăți în mod eficient sensibilitatea la insulină și consumul de energie și poate reduce greutatea corporală.

Până de curând, se credea că țesutul adipos maro lipsește la om în toate etapele de la copilărie până la vârsta adultă. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea dispozitivelor de măsurare a activității metabolice (tomografie cu emisie de pozitroni cu fluor-18-fluorodeoxiglucoză (18F-FDG-PET)/tomografie computerizată (CT)), s-a descoperit că țesutul adipos maro este prezent în țesuturile termosensibile la adulți [ 13]. În special, în jurul rinichiului a fost găsită o cantitate mare de țesut adipos maro, care este foarte activ [14]. În experimentele noastre preliminare în curs, am reținut 302 țesuturi adipoase periferice; greutatea medie a donatorilor de rinichi a fost de 229,19 ± 136,53 g iar vârsta medie a fost de 32,98 ± 9,94 ani. Folosind 17 probe, am măsurat distribuția grăsimii brune și am constatat că aceasta este prezentă în 10-60 procente (v/v) din țesut. Au existat diferențe individuale semnificative în ceea ce privește volumul de grăsime brună.

Țesutul adipos maro ca generator de căldură

Organelele implicate în producerea de energie sunt mitocondriile, iar energia chimică și termică sunt generate prin două canale din membrana mitocondrială interioară. Protonii părăsesc mitocondriile prin calea de transfer de electroni, provocând o diferență de potențial; energia chimică (ATP) este generată atunci când protonii intră prin complexul de sinteză a ATP, iar energia termică este generată atunci când protonii intră pe calea UCP1, activând oxidarea acizilor grași în mitocondrii (Figura 1C) [15].

Grăsimea brună este un țesut special pe care îl folosim pentru a ne adapta la frig. Când sunt expuși la temperaturi scăzute, nervii simpatici secretă catecolamine (în special norepinefrină), iar receptorii acestora ({0}}receptorii adrenergici) sunt activați. Apoi, UCP1 din membrana mitocondrială internă este activată. Genele legate de temperatură din adipocitele maro sunt active continuu atunci când experimentăm diferențe regulate de temperatură, dar celulele bej derivate din adipocite albe sunt activate numai atunci când experimentăm expunerea la temperatură scăzută [16].

Supliment Cistanche

Țesutul adipos brun ca organ endocrin

Adipocitele brune activate secretă substanțe prin căile endocrine care afectează alte țesuturi metabolice (mușchii motori) și reglează metabolismul energetic [4] și inflamația [17]. Substanțele secretate de țesutul adipos brun sunt numite adipokine din țesutul adipos brun (BAT) sau BATOkine și sunt secretate prin căi autocrine, paracrine, periferice și endocrine (Figura 1D) [18].

Substanțele autocrine și secretate periferic sunt NGF, FGF2 și VEGF-A, care sunt implicate în creșterea adipocitelor brune, în procesele de vascularizare, neutralizare și flux sanguin; aceste substanțe joacă un rol în activarea adipocitelor brune atunci când sunt expuse la medii reci. Substanțele secretate de sistemul endocrin sunt IGF1 și FGF21. IGF1 joacă un rol în reducerea concentrației de glucoză din sânge. FGF21 crește în sânge la temperaturi scăzute prin activarea adipocitelor maro [20], participă la brunirea adipocitelor albe [21] și reglează metabolismul energetic prin calea catabolică a lipoproteinelor [22]. Am analizat concentrațiile de NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1 și FGF21 folosind 10 țesuturi adipoase periferice. Conform instrucțiunilor producătorului, s-au luat ca volum inițial 25 g din fiecare țesut și s-a obținut o fracție vasculară stromală (SVF) folosind un kit manual (kit Ustem, Ustem Biomedical, Seul, Coreea). Volumul final al produsului a fost de 1 ml și NGF 3,56±0,25 pg/mL, FGF2 230,27±167,24 pg/mL, VEGF-A 7,50±5,95 pg/mL, IGF1 2830,85± S-au determinat 5201,98 pg/mL şi FGF21 3,36±0,19 pg/mL. fGF2, VEGF-A și IGF1 au prezentat diferențe individuale semnificative, în timp ce NGF și FGF21 au prezentat performanțe relativ uniforme.

Țesutul adipos brun joacă, de asemenea, un rol în răspunsul inflamator. BATOkinele antiinflamatorii secretate direct de adipocitele maro/bej sunt SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, folistatin, IL6 și GDF15 [17]. În plus, atunci când se dezvoltă un micromediu inflamator (de exemplu, obezitatea), infiltrarea macrofagelor și a altor celule imune în țesutul adipos este crescută. Celulele imune secretă în principal citokine proinflamatorii care inhibă „tranziția adipocitului alb la adipocitul bej” și promovează „albirea adipocitelor maro”. Adipocitele brune albite fenotipic secretă BATokine proinflamatorii, cum ar fi Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF, GDF8, ET{-1, IL6, IL1 și MCP1 [17]. Adipocitele brune albite au activitate termogenă redusă și capacitatea de consumare a energiei suprimate, pierzând astfel eficacitatea fiziologică a adipocitelor brune.

Adipozitatea brună este, de asemenea, asociată cu miARN-urile exosomale circulante. secreția de microARN exosomale de către BAT reprimă transcripția. Când BAT a fost transplantat la șoareci lipsiți de dicerul enzimei de procesare a miARN, care produce microARN, s-au observat diferite tipuri de microARN, toleranța la glucoză a fost redusă [23] și se știe că miR-92 este asociat cu absorbția de glucoză în maro. grăsime [24].

Cistanche din plante

REFERINȚE

1. Liu, BX; Soare, V.; Kong, XQ Grăsimea perirenală: un tampon de grăsime unic și țintă potențială pentru bolile cardiovasculare. Angiologie 2019, 70, 584–593.

2. Fang, Y.; Xu, Y.; Yang, Y.; Liu, C.; Zhao, D.; Ke, J. Relația dintre grosimea grăsimii perirenale și rata redusă de filtrare glomerulară la pacienții cu diabet zaharat de tip 2. J. Diabet Res. 2020, 2020, 6076145.

3. Jespersen, NZ; Feizi, A.; Andersen, ES; Heywood, S.; Hattel, HB; Daugaard, S.; Peijs, L.; Bagi, P.; Feldt-Rasmussen, B.; Schultz, HS; et al. Eterogenitatea în regiunea perirenală a oamenilor sugerează prezența țesutului adipos maro latent care conține celule precursoare de grăsime brună. Mol. Metab. 2019, 24, 30–43.

4. Kiefer, FW Semnificația grăsimii bej și maro la oameni. Endocr. Conectați. 2017, 6, R70–R79.

5. Zhang, F.; Hao, G.; Shao, M.; Nham, K.; Orice.; Wang, Q.; Zhu, Y.; Kusminski, CM; Hassan, G.; Gupta, RK; et al. Un atlas de țesut adipos: o identificare ghidată de imagini a BAT asemănătoare omului și a depozitelor de bej la rozătoare. Cell Metab. 2018, 27, 252–262.e3.

6. Betz, MJ; Enerback, S. Human Brown Tissue adipos: Ce am învățat până acum. Diabet 2015, 64, 2352–2360.

7. Van den Beukel, JC; Grefhorst, A.; Hoogduijn, MJ; Steenbergen, J.; Mastroberardino, PG; Dor, FJ; Themmem, AP Femeile au mai mult potențial de a induce rumenirea țesutului adipos perirenal decât bărbații. Obezitate 2015, 23, 1671–1679.

8. Fagerberg, L.; Hallstrom, BM; Oksvold, P.; Kampf, C.; Djureinovic, D.; Odeberg, J.; Habuka, M.; Tahmasebpoot, S.; Danielsson, A.; Edlund, K.; et al. Analiza expresiei specifice țesutului uman prin integrarea la nivelul genomului a transcriptomicelor și proteomicelor pe bază de anticorpi. Mol. Celulă. Proteom. 2014, 13, 397–406.

9. Kiefer, FW Browning și programarea termogenică a țesutului adipos. Cea mai bună practică. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 2016, 30, 479–485.

10. Rothwell, NJ; Stock, MJ Luxuskonsumption, termogeneza indusă de dietă și grăsimea brună: Cazul în favoarea. Clin. Sci. 1983, 64, 19–23.

11. Olsen, JM; Sato, M.; Dallner, OS; Sandstrom, AL; Pisani, DF; Chambard, JC; Amri, EZ; Hutchinson, DS; Bengtsson, T. Absorbția glucozei în celulele adipoase brune depinde de translocarea GLUT1 promovată de complexul mTOR 2-. J. Cell Biol. 2014, 207, 365–374.

12. Bartelt, A.; Bruns, OT; Reimer, R.; Hohenberg, H.; Ittrich, H.; Peldschus, K.; Kaul, MG; Tromsdorf, U.; Weller, H.; Waurisch, C.; et al. Activitatea țesutului adipos brun controlează clearance-ul trigliceridelor. Nat. Med. 2011, 17, 200–205.

13. Hany, TF; Gharehpapagh, E.; Kamel, EM; Buck, A.; Himms-Hagen, J.; von Schulthess, GK Țesutul adipos maro: un factor de luat în considerare în absorbția simetrică a trasorului în zona gâtului și a pieptului superior. EURO. J. Nucl. Med. Mol. Imagistica 2002, 29, 1393–1398.

14. Svensson, PA; Lindberg, K.; Hoffmann, JM; Taube, M.; Pereira, MJ; Mohsen-Kanson, T.; Hafner, AL; Rizell, M.; Palming, J.; Dani, C.; et al. Caracterizarea țesutului adipos brun în depozitul perirenal uman. Obezitate 2014, 22, 1830–1837.

15. Brondani, LA; Assmann, TS; Duarte, GC; Brut, JL; Canani, LH; Crispim, D. Rolul proteinei de decuplare 1 (UCP1) asupra dezvoltării obezității și a diabetului zaharat de tip 2. Arq. Sutiene. Endocrinol. Metabol. 2012, 56, 215–225.

16. Harms, M.; Seale, P. Brown și grăsimea bej: dezvoltare, funcție și potențial terapeutic. Nat. Med. 2013, 19, 1252–1263.

17. Omran, F.; Christian, M. Semnalizarea inflamatorie și activitatea grăsimilor brune. Față. Endocrinol. 2020, 11, 156.

18. Villarroya, F.; Cereijo, R.; Villarroya, J.; Giralt, M. Țesutul adipos maro ca organ secretor. Nat. Rev. Endocrinol. 2017, 13, 26–35.

19. Gunawardana, SC; Piston, DW Inversarea diabetului de tip 1 la șoareci prin transplant de țesut adipos brun. Diabet 2012, 61, 674–682.

20. Hanssen, MJ; Broeders, E.; Samms, RJ; Vosselman, MJ; van der Lans, AA; Cheng, CC; Adams, AC; Van Marken Lichtenbelt, WD; Schrauwen, P. Nivelurile serice de FGF21 sunt asociate cu activitatea țesutului adipos maro la om. Sci. Rep. 2015, 5, 10275.

21. . Fisher, FM; Kleiner, S.; Douris, N.; Fox, EC; Mepani, RJ; Verdeguer, F.; Wu, J.; Kharitonenkov, A.; Flyer, JS; Maratos-Flier, E.; et al. FGF21 reglează PGC-1alfa și brunificarea țesuturilor adipoase albe în termogeneza adaptivă. Genes Dev. 2012, 26, 271–281.

22. Schlein, C.; Talukdar, S.; Heine, M.; Fischer, AW; Krott, LM; Nilsson, SK; Brenner, MB; Heeren, J.; Scheja, L. FGF21 scade trigliceridele plasmatice prin accelerarea catabolismului lipoproteinelor în țesuturile adipoase albe și maro. Cell Metab. 2016, 23, 441–453.

23. Thomou, T.; Mori, MA; Dreyfuss, JM; Konishi, M.; Sakaguchi, M.; Wolfrum, C.; Rao, TN; Winnay, JN; Garcia-Martin, R.; Grinspoon, SK; et al. MiARN-urile circulante derivate din adipos reglează expresia genelor în alte țesuturi. Natura 2017, 542, 450–455.

24. Chen, Y.; Buyel, JJ; Hanssen, MJ; Siegel, F.; Pan, R.; Naumann, J.; Schell, M.; Van Der Lans, A.; Schlein, C.; Froehlich, H.; et al. MicroARN exosomal miR-92o concentrație în ser reflectă activitatea grăsimii brune umane. Nat. comun. 2016, 7, 11420.

1. Institutul Comun pentru Medicină Regenerativă, Universitatea Națională Kyungpook, Daegu 41405, Coreea;