Жировая ткань — разновидность соединительной ткани животных организмов, образующаяся из мезенхимы и состоящая из жировых клеток — адипоцитов. Почти всю жировую клетку, специфическая функция которой — накопление и обмен жира, заполняет жировая капля, окруженная ободком цитоплазмы с оттеснённым на периферию клеточным ядром. У позвоночных жировая ткань располагается главным образом под кожей (подкожно-жировая клетчатка) и в сальнике, между органами, образуя мягкие упругие прокладки. В большинстве случаев — это округлое, жёлтое желеобразное тело.
Основное физиологическое значение жировой ткани: она предохраняет организм от потери тепла и несёт функцию энергетического депо (при голодании количество жира в клетках уменьшается, при усиленном питании — увеличивается). У водных млекопитающих, живущих в холодных водах Арктики и Антарктики, слой подкожной жировой клетчатки достигает значительной толщины (у некоторых китов — до 50 см). Чрезмерное развитие жировой ткани у человека ведёт к ожирению.
Размер жировых клеток может достигать миллиметра.
Жировая ткань является местом интенсивного метаболизма половых стероидов и сложным гормонально активным органом, играющим важнейшую роль в регуляции энергетического баланса и гомеостаза всего организма в целом.
Секретируемые жировой тканью вещества — адипокины — обладают разнообразными метаболическими эффектами. Оказывая воздействие ауто/паракринным способом, они регулируют рост, развитие и метаболизм адипоцитов. Поступая в общую циркуляцию, адипокины действуют как эндокринные сигналы, оказывая влияние на функцию различных органов и систем организма: мозг, печень, мышцы, почки, эндотелий, иммунную систему и др. Так же адипоциты секретируют важные регуляторы липопротеинового метаболизма, такие как липопротеиновая липаза, аполипопротеин Е, переносящий эфиры холестерина протеин.
Так же было обнаружено, что жировая ткань экспрессирует ряд рецепторов, позволяющих ей реагировать на афферентные сигналы из эндокринных органов и центральной нервной системы. Исследование, которое было опубликовано в журнале Oncogene выявило, что висцеральная жировая ткань вырабатывает фактор роста фибробластов-2 (FGF2)[1], который отвечает за развитие раковых опухолей, в больших количествах по сравнению с подкожным жиром.
Выявлены новые носители информации в жировой ткани – молекулы микроРНК. В организме микроРНК участвует в регуляции работы генов при помощи механизма так называемой РНК-интерференции. Между клетками молекулы микроРНК путешествуют в экзосомах, небольших образованиях из цитоплазмы, имеющих мембрану. Когда экзосома достигает своей цели, микроРНК попадает в нужную клетку и работа генов в этой клетке корректируется.
Содержащиеся в жировой ткани нервные, стромальные и иммунные клетки обладают определенной секреторной активностью. Многие гормоны — катехоламины, инсулин, кортикостероиды, андрогены и др. в свою очередь оказывают влияние как на функцию адипоцитов, так и на эффекты адипокинов.
Таким образом, помимо депонирования энергии, жировая ткань через адипокины обладает способностью взаимодействовать с различными органами и системами, включая и ЦНС, и тем самым участвовать в регуляции разнообразных функций организма (рис.), а через взаимодействие с нейроэндокринной системой в адаптации организма к различным внешним воздействиям, таким как голод, стресс, переедание.
Избыточное развитие жировой ткани, особенно в висцеральной области, прямо коррелирует с инсулинорезистентностью, гипергликемией, дислипидемией, артериальной гипертензией, протромботическим и провоспалительным состояниями.
Белый и бурый жир
Это скопление жировых клеток. В соответствии наличию 2 типов жировых клеток различают 2 разновидности жировой ткани:
Белый жир (скопление белых жировых клеток) - имеется в подкожной жировой клетчатке, в сальниках, вокруг паренхиматозных и полых органов;
Функции белого жира:
запас энергетического материала и воды;
механическая защита; участие в терморегуляции (теплоизоляция).
Бурый жир (скопление бурых жировых клеток) - обеспечивает термогенез или продукцию тепла за счет сжигания жира. Долгое время считалось, что бурый жир утрачивает свою значение уже в конце первого года жизни. Однако, относительно недавно (в 2008 году!) выяснилось, что бурый жир не только присутствует организме взрослого человека (это стало известно еще в 1908 году), но и может быть активирован холодом.
Функции бурого жира: участие в терморегуляции - жир сгорает в митохондриях липоцитов, тепло выделяющееся при этом согревает кровь в проходящих рядом капиллярах
Дисфункция жировой ткани
Дисфункция жировой ткани при ожирении связана с нарушением метаболического здоровья. Долгосрочный положительный энергетический баланс, приводящий к увеличению массы тела, увеличит размер адипоцитов. Гипертрофия адипоцитов при ожирении сопровождается нарушениями липидного обмена и изменениями секреции адипокина, что приводит к сдвигу к провоспалительному фенотипу. Секреция провоспалительных факторов, которые также ухудшают дифференцировку адипоцитов, дополнительно усиливается инфильтрацией нескольких адаптивных и врожденных иммунных клеток в жировую ткань при ожирении. Вместе ухудшение метаболизма липидов и секреторная функция жировой ткани не только индуцируют резистентность к инсулину локально внутри ткани (через аутокринный / паракринный эффект), но также оказывают пагубное воздействие на весь организм. Причиной этого является то, что дисфункция жировой ткани при ожирении сопровождается проливом липидов в кровообращении и последующим накоплением липидов в нежировых тканях (хранение внематочного жира) и может способствовать системному низкосортному воспалению, ускоряя тем самым развитие и прогрессирование связанной с ожирением инсулинорезистентности и хронических заболеваний.
Метаболический синдром
Метаболический синдром - это не болезнь сама по себе. Метаболический синдром является собирательным термином для нескольких заболеваний и факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Метаболическим синдромом называют такое нарушение обмена веществ, метаболических, гормональных процессов, которое включает в себя одновременное сочетание хотя бы двух заболеваний, в основе которых лежит нарушение обменных процессов.
При метаболическом синдроме обязательно присутствует ожирение с преимущественным накоплением жира на животе (в брюшной полости, вокруг талии).
И хотя бы два из следующих факторов:
• повышенный уровень триглицеридов (>1.7 ммоль/л) ;
• сниженный холестерин липопротеинов высокой плотности
(<1.0 ммоль/л у мужчин и <1.3 ммоль/л у женщин) ;
• повышенное артериальное давление: (систолическое АД>130
или диастолическое АД >85 мм рт.ст.)
или наличие гипертонии;
• повышенный уровень глюкозы в плазме натощак (>5.6 ммоль/л) или ранее диагностированный диабет 2типа.
К группам риска для выявления метаболического синдрома относят:
- Артериальная гипертония.
- Сахарный диабет 2-го типа (или преддиабет).
- Избыточная масса тела и ожирение.
- Наличие ИБС, заболевание периферических сосудов, цереброваскулярные заболевания, связанные с атеросклерозом.
- Прямые родственники с гиперлипидемией и/или ожирением и/или сахарным диабетом и/или ИБС.
- Малоподвижный образ жизни.
- Синдром поликистозных яичников.
- Эректильная дисфункция (Неспособность достичь эрекции или удержать ее).
- Нарушение обмена мочевой кислоты (гиперурикемия, или подагра).
Постменопаузальный период у женщин
Стимулирование бурого жира - новый способ борьбы с ожирением.
Когда температура снижается, взрослые начинают дрожать, чтобы согреться. Дети, кстати, рождаются без этого умения - дрожать, а из-за того, что отношение размера головы к туловищу у них больше, они быстрее теряют тепло, чем взрослые. Но у них есть защита от холода - в форме коричневой адипозной ткани, известной также как бурый жир. В отличие от белого жира, бурый производит тепло и покрывает спинки новорожденных, согревая их.
Тогда как белые жировые клетки хранят лишние калории в форме больших жировых капель, что делает нас толстыми, бурые жировые клетки содержат капли меньшего размера, которые усваивают глюкозу и жир, а не хранят их.
В этих клетках больше митохондрий, которые содержат железо, что и придает ткани красно-коричневый цвет. Есть в этих митохондриях и уникальный компонент - протеин 1, термогенин.
Окислительное фосфорилирование, которое происходит во всех митохондриях, производит протонный градиент, который приводит к производству энергии в форме АТФ. Но в присутствии протеина-1 протонный градиент сокращается - протоны, вытолкнутые из митохондриального пространства, способны вернуться в митохондриальную матрицу, приводя к меньшему производству АТФ, и энергия из субстратного окисления превращается в тепло.
Около 5% общей массы тела ребенка состоит из бурого жира, и до недавнего времени считалось, что запасы бурого жира исчезают с возрастом. Однако в 2009-м году было обнаружено, что у взрослых все равно имеется небольшой, но физиологически значимый запас бурого жира в плечах и шее. Количество бурого жира может варьироваться: у пожилых людей меньше бурого жира, чем у молодых, и часто у людей с лишним весом его нет вообще, его количество коррелирует с индексом массы тела.
У мышей было идентифицировано 2 типа бурого жира: конститутивный (имеющийся с рождения) и "обуревший" белый жир - так бывает, когда запасы бурого жира не помогают удерживать нормальную температуру тела). Бурый жир защищает мышей от лишнего веса, когда они переедают, и мыши с большим количеством бурого жира обычно "стройнее" и здоровее.