La lezione è della Prof. Raffaella Faraonio
Gli adipociti del tessuto adiposo bianco (b) contengono una singola grossa goccia lipidica costituita da trigliceridi, scarso citoplasma, pochi mitocondri; assenza di vascolarizzazione.
Funzione: riserva energetica → → accumulo/rilascio acidi grassi in circolo.
Gli adipociti del tessuto adiposo bruno (c) contengono numerose goccioline lipidiche nel citoplasma, mitocondri; estesa vascolarizzazione.
Funzione: termogenesi.
Gli acidi grassi per la sintesi dei trigliceridi nel tessuto adiposo bianco provengono da due fonti:
1. Nel plasma gli acidi grassi dei trigliceridi sono trasportati in circolo attraverso:
2. La biosintesi ex-novo degli acidi grassi dell’adipocita è modesta,
A livello dei tessuti i trigliceridi plasmatici dei chilomicroni e VLDL sono idrolizzati in acidi grassi e glicerolo dall’enzima Lipoproteina Lipasi (LPL).
LPL consente la chiarificazione del plasma che, dopo il pasto, per la presenza dei chilomicroni assume un colore lattiginoso.
Per questo LPL è detto fattore chiarificante il plasma.
ACIDI GRASSI LIBERI: entrano nel tessuto adiposo forse per azione di carrier.
GLICEROLO: torna al fegato, assorbito solo in minima parte dal tessuto.
RIMANENZE di chilomicroni e VLDL tornano al fegato.
L’attività della LPL è dipendente dallo stato nutrizionale dell’organismo:
Negli adipociti è presente una forma inattiva di LPL che viene rilasciata dopo stimoli appropriati
↓
L’insulina provoca aumento dell’attività di LPL sia attraverso defosforilazione, che per induzione di sintesi e anche per secrezione.
Triiodiotironina e ormone somatotropo ne aumentano la sintesi.
Glucocorticoidi e alcune citochine ne reprimono la sintesi.
L’attività del tessuto adiposo è strettamente integrata con fegato e muscolo, ciò consente di:
I tre tessuti controllano specifiche attività metaboliche attraverso:
Per uno schema sull’ integrazione metabolica tra fegato, tessuto adiposo e muscolo vedi diapositiva successiva.
Integrazione metabolica tra fegato, muscolo e tessuto adiposo. FFA: acidi grassi liberi, TG: trigliceridi.
Metabolismo del tessuto adiposo: incentrato su biosintesi e degradazione dei trigliceridi.
Nel tessuto adiposo si svolge:
Inoltre, per i trigliceridi si può avere:
Il tessuto adiposo rappresenta il sito primario per l’accumulo dei trigliceridi.
La quota maggiore di acidi grassi proviene dalle lipoproteine plasmatiche, la sintesi ex-novo è modesta (10%).
La glicolisi è molto attiva, il glucosio fornisce Acetil-CoA e diidrossiacetone-P per la biosintesi dei trigliceridi:
Glucosio → piruvato → ossalacetato → citrato → AcetilCoA citoplasmatico → Acil-CoA
Il tessuto adiposo non è programmato per la gluconeogenesi: assenti gli enzimi glucosio 6-fosfatasi e fruttosio 1-6 bisfosfatasi.
Il NADPH deriva da:
Molto attivi gli enzimi glucosio 6-fosfato deidrogenasi e 6-fosfogluconato deidrogenasi.
Il glicerolo-3P proviene da diidrossiacetone-P glicolitico, prodotto dall’enzima glicerolo-3P deidrogenasi.
Nota: nel tessuto adiposo manca l’enzima glicerolo chinasi per esterificare il glicerolo derivato da lipolisi.
Gliceroneogenesi, una versione breve della gluconeogenesi, che sostiene la sintesi ex novo del glicerolo.
Sono sintetizzati acidi grassi saturi a lunga catena che possono essere poi allungati o deidrogenati.
Il citrato ha un ruolo essenziale:
Il processo di biosintesi degli acidi grassi nel tessuto adiposo è glucosio-dipendente e insulino-dipendente.
L’insulina stimola:
→ Accumulo dei trigliceridi nel tessuto adiposo
IPERGLICEMIA
Produzione di insulina che provoca:
IPOGLICEMIA/DIABETE
Produzione di glucagone:
Nel tessuto adiposo bianco si svolge anche la LIPOLISI, degradazione dei trigliceridi → produzione di acidi grassi e glicerolo.
Gli acidi grassi vengono riversati in circolo oppure riesterificati per formare nuovi acidi grassi.
Il glicerolo, in assenza della glicerolo chinasi, entra in circolo ed è trasportato al fegato.
I livelli ematici di FFA, acidi grassi liberi, dipendono dalle attività metaboliche del tessuto adiposo.
LIPOLISI e LIPOGENESI sono due processi coinvolti in un ciclo continuo: fino al 70% degli acidi grassi rilasciati dalla trigliceride lipasi vengono riesterificati negli adipociti per riformare trigliceridi.
Nella LIPOLISI sono coinvolti tre enzimi:
L’attività dell’enzima TRIGLICERIDE LIPASI dipende da molti ormoni tale enzima infatti è definito anche lipasi ormone-sensibile.
Ormoni che influenzano l’attività della trigliceride lipasi in maniera diretta:
Ormoni che contribuiscono indirettamente:
ORMONI TIROIDEI
GLUCOCORTICOIDI
CAFFEINA/TEOFILLINA
Effetti Catecolammine: diversi in relazione a differenti condizioni fisiologiche e endocrine.
Attività correlata a:
Inoltre:
le catecolammine controllano la proliferazione/differenziamento degli adipociti attraverso il fattore di trascrizione CREB con meccanismo cAMP-dipendente.
Il legame al recettore dell’ormone provoca attivazione, tramite le proteine Gs, dell’adenilato ciclasi che produce cAMP.
La proteina chinasi A (PKA) cAMP-dipendente fosforila le molecole di perilipina presenti sulla gocciolina lipidica e la trigliceride lipasi.
La fosforilazione della peripilina consente l’accesso della trigliceride lipasi alla goccia lipidica.
Gli acidi grassi rilasciati viaggiano in circolo legati all’albumina.
PRODUZIONE DI CALORE
Meccanismi diversi nel tessuto adiposo bianco e nel tessuto adiposo bruno.
Tessuto adiposo bianco
Ruolo indiretto e diretto nella generazione di calore.
Indiretto: produzione di acidi grassi → termogenesi in altri tessuti
Diretto: produzione di calore in situ attraverso:
Il glicerolo-3P nel mitocondrio viene ossidato da un enzima FAD-dipendente con liberazione di calore.
Anche l’ossidazione del FADH2 per azione di ormoni tiroidei libera energia sotto forma di calore (disaccoppiamento della fosforilazione).
Il tessuto adiposo bruno ha un ruolo essenziale nella generazione di calore:
Il tessuto adiposo bruno è programmato per la termogenesi:
Proteina 32 kD.
Prodotto del gene UCP1.
Proteina inserita nella membrana mitocondriale interna.
Costituisce un canale di ritorno per i protoni dallo spazio intermembrana alla matrice senza attraversare il complesso FoF1: disaccoppiamento della sintesi di ATP dal flusso elettronico.
Energia del potenziale di ossidoriduzione liberata come calore.
Sintesi stimolata dalle catecolammine.
Termogenesi: regolazione catecolammine
Esposizione al freddo
Noradrenalina/adrenalina attraverso un aumento del cAMP attivano la Proteina chinasi A (cAMP-dipendente).
↓
Si innesca una cascata di fosforilazioni che attiva il fattore trascrizionale CREB (CRE Binding Protein).
↓
CREB induce la trascrizione di UCP1, della trigliceride lipasi (liberazione di acidi grassi) e stimola anche la sintesi di LPL (assunzione di acidi grassi dal sangue).
↓
Maggiore disponibilità di acidi grassi per la termogenesi.
Per uno schema sull’effetto delle catecolammine vedi diapositiva successiva
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