TESSUTO ADIPOSO. In base alla morfologia degli adipociti si distingue un t. adiposo:

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1 TESSUTO ADIPOSO E costituito da cellule (adipociti) e scarsa ECM; Singoli o pochi adipociti sono presenti nei tess. connettivi lassi; L unione di numerosi adipociti in ammassi (lobuli) tenuti insieme da connett. lasso dà origine al t. adiposo

2 TESSUTO ADIPOSO Adipociti: sono la popolazione cellulare più rappresentata. dimensioni µm, funzioni: accumulano grandi quantità di lipidi (trigliceridi) ECM: scarsa, ridotta ad una sottile lamina basale (simile a quella degli epiteli). Esternamente ad essa si trova una trama di fibre reticolari. In base alla morfologia degli adipociti si distingue un t. adiposo: Uniloculare o bianco (costituisce quasi tutto il tessuto adiposo dell adulto) Multiloculare o bruno (alla nascita è presente in alcune sedi: interscapolare, ascellare, perirenale)

3 TESSUTO ADIPOSO -Costituisce in media: il 15-20% del peso corporeo nell uomo e il 20-25% nella donna. - Variazioni di rilievo rispetto a tali valori portano all obesità o a magrezza eccessiva (ad es.: da anoressia). -Il tessuto adiposo bruno costituisce il grasso primario, che si accumula in età fetale. -Il tessuto adiposo bianco costituisce invece il grasso secondario, che si accumula prevalentemente dopo la nascita, prima in uno strato continuo poi, andando avanti con l età, in maniera differente a seconda delle sedi, soprattutto dopo lo sviluppo sessuale.

4 fibre reticolari mesotelio gocciola lipidica capillare TESSUTO ADIPOSO

5 rete capillare fibre nervose TESSUTO ADIPOSO gocciole lipidiche

6 A Adipocito uniloculare Adipocito multiloculare B LD TESSUTO ADIPOSO NU A. Adipocito bianco. Quasi tutto il citoplasma è occupato da un unica goccia di grasso non circondata da membrana. Il citoplasma residuo occupa un sottile velo sotto al plasmalemma ed intorno al nucleo. B. Adipocito bruno. Nucleo eucromatico in posizione centrale con evidenti nucleoli (NU). Nel citoplasma ci sono gocce lipidiche (LD), numerosi mitocondri (M) e ribosomi liberi. M

7 TESSUTO ADIPOSO: TESSUTO ADIPOSO Uniloculare bianco Multiloculare bruno Emat.-Eos.

8 TESSUTO ADIPOSO Funzioni: uniloculare multiloculare Deposito di energia Produzione di calore (trigliceridi ATP) Modella la superficie del corpo Ammortizza gli urti (piede e mano) Isolamento termico (modesto conduttore termico) Sostegno di alcuni organi (es. il rene)

9 TESSUTO ADIPOSO BIANCO Uomo Donna Strato sottocutaneo Regione omentale Regione mesenterica Regione retroperitoneale Collo Spalle Fianchi Natiche Lato esterno cosce Seno TESSUTO ADIPOSO BRUNO Prima e dopo la nascita Regione posteriore del collo Regione ascellare Regione interscapolare Regione sottocostale Regione perirenale Lungo la colonna vertebrale Grossi vasi Adulto Regredisce progressivamente andandosi a confondere con il tessuto adiposo bianco

10 Tessuto adiposo bianco adipociti uniloculari

11 TESSUTO ADIPOSO X 1320

12 Tessuto adiposo bianco uniloculare Le cellule sono vuote TESSUTO ADIPOSO Azan-Mallory

13 Adipociti multiloculari (60 micron) Adipociti uniloculari (50-150micron) TESSUTO ADIPOSO

14 - L adipocito uniloculare produce trigliceridi. - Nella gocciola lipidica sono presenti inoltre mono- e di-gliceridi ed in minor misura fosfolipidi - La gocciola lipidica non è delimitata da membrana, ma è circondata da un feltro di vimentina, filamento intermedio presente in tutte le cellule di origine mesenchimale.

15 Schema rappresentante gli scambi metabolici tra enterocito, rete vasale, adipocito. TESSUTO ADIPOSO

16 Molecole che influenzano il metabolismo degli adipociti ORMONI: EFFETTI: SEDE DI SECREZIONE: Insulina Lipogenesi Isole di Langerhans Glucagone Lipolisi Isole di Langerhans SH (somatotropo) Lipolisi Ipofisi ACTH (adrenocorticotropo) Lipolisi Ipofisi Tiroxina Lipolisi Tiroide Glucocorticoidi Lipolisi Surrenale NEUROTRASMETTITORI: EFFETTI: SEDE DI SECREZIONE: Noradrenalina Lipolisi Sistema nervoso simpatico

17 Grasso bianco - I trigliceridi intracellulari sono stati conservati e colorati con Sudan III TESSUTO ADIPOSO

18 ADIPOCITI DEL GRASSO BIANCO TESSUTO ADIPOSO Sezione al criostato- colorazione con Sudan III venula

19 nuclei periferici e non sempre evidenti TESSUTO ADIPOSO

20 Adipociti uniloculari TESSUTO ADIPOSO

21 TESSUTO ADIPOSO Impregnazione argentica che evidenzia le fibre reticolari attorno a ciascun adipocito uniloculare

22 ISTOGENESI DEL TESSUTO ADIPOSO BIANCO Si parte dalla cellula mesenchimale. Questa si localizza a ridosso dei vasi sanguigni e corrisponderebbe ai periciti. Pertanto, la lipogenesi originare dai periciti che possono evolvere rapidamente attraverso gli stadi di lipoblasto, di preadipocito e infine di adipocito. Durante tale processo la goccia lipidica si ingrandisce spingendo alla periferia il nucleo e deformandolo. Cellula mesenchimale lipoblasto pericita preadipocito adipocito

23 preadipocito Adipogenesi TESSUTO ADIPOSO lipoblasto

24 preadipocito TESSUTO ADIPOSO lipoblasti

25 -Dopo la nascita il tessuto adiposo può riprodursi: -periperplasia, cioè per divisione dei lipoblasti esistenti o -peripertrofia, cioè per accumulo progressivo di lipidi nelle gocciole -il tessuto adiposo è in grado di produrre una molecola con funzione ormonale, la leptina, che agirebbe a livello dell ipotalamo sui centri che regolano l assunzione di cibo. L obesità dipenderebbe dalla alterazione di tale meccanismo.

26 Tessuto adiposo bruno Adipociti multiloculari

27 TESSUTO ADIPOSO Alla nascita, le riserve di grasso bruno sono bruciate per produrre calore necessario per difendere il neonato dall eventuale sfavorevole temperatura ambientale. In rosso le sedi in cui si localizza (attorno al collo, in corrispondenza del mediastino, attorno al rene).

28 Grasso bruno. Adipociti multiloculari TESSUTO ADIPOSO Ematossilina-Eosina

29 Grasso bruno. TESSUTO ADIPOSO Ematossilina-Eosina

30 Adipociti multiloculari: le grosse gocciole lipidiche sono state conservate per l osservazione al M.O. TESSUTO ADIPOSO

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33 Le cellule adipose del grasso bruno hanno il compito di produrre calore. Esse sintetizzano una proteina, la termogenina, in grado di disaccoppiare il processo di liberazione di energia chimica conseguente alla degradazione dei substrati (glucosio, acidi grassi, ) da quello della produzione di ATP. Pertanto l energia liberata si trasforma in energia termica. Il calore serve, in certe fasi della vita dell organismo, ad innalzare la temperatura corporea (ad esempio nel momento della nascita).

34 Come ci piacerebbe essere? A B

35 ESERCIZIO FISICO E IRISINA L irisina è un ormone proteico prodotto dalle cellule muscolari che funziona come un interruttore: una volta acceso trasforma il tessuto adiposo bianco, che accumula grassi, nel tessuto bruno, che invece li brucia. L esercizio fisico può indurre la produzione di irisina così che tale interruttore può accendersi innescando il meccanismo molecolare detto "browning", cioè la conversione dell adipocito bianca in adipocito bruno Bibliografia: Boström P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, Rasbach KA, Boström EA, Choi JH, Long JZ, Kajimura S, Zingaretti MC, Vind BF, Tu H, Cinti S, Højlund K, Gygi SP, Spiegelman BM. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature Jan 11;481(7382):

36 Negli esperimenti condotti nei topi l'interruttore si attiva in modo fisiologico quando i muscoli sono influenzati dall'esercizio fisico. L ormone irisina, viene prodotto in grandi quantità nel sangue dei topi, così come nel sangue degli uomini, durante l'esercizio fisico. Ha l effetto di incrementare il dispendio energetico contrastando l obesità e favorendo l equilibrio del glucosio.

37 Iniettando l ormone nei topi questo ha provocato la trasformazione del tessuto adiposo bianco in tessuto adiposo bruno. La nuova strada per le terapie anti-obesità potrebbe quindi essere puntare sull attivazione del meccanismo fisiologico bruciagrassi, che ha il suo motore nell ormone.

38 TESSUTO ADIPOSO E FREDDO Uno studio del 2013 ha dimostrato che è possibile indurre l incremento del grasso bruno negli adulti attraverso l esposizione quotidiana al freddo. Essere esposti tutti i giorni a temperature fredde aumenta, infatti, sia il grasso bruno sia i tassi metabolici. Dai risultati della ricerca è emerso che un regime di esposizioni quotidiane al freddo (~15-16 C per 6 ore per 10 giorni) non aiuta solo ad incrementare il grasso bruno e i tassi metabolici, ma anche a ridurre la massa di grasso corporeo. In uno studio di quest anno (2014) si è scoperto che quando è esposto al freddo il corpo reagisce con i brividi che sono delle contrazioni muscolari che producono l irisina. Nei test, minuti di brividi, hanno provocato un aumento di questo ormone equivalente a un ora di esercizio fisico moderato. Rif.: Van der Lans AA, Hoeks J, Brans B, Vijgen GH, Visser MG, Vosselman MJ, Hansen J, Jörgensen JA, Wu J, Mottaghy FM, Schrauwen P, van Marken Lichtenbelt WD. Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis. J Clin Invest Aug 1;123(8): Lee P, Linderman JD, Smith S, Brychta RJ, Wang J, Idelson C, Perron RM, Werner CD, Phan GQ, Kammula US, Kebebew E, Pacak K, Chen KY, Celi FS. Irisin and FGF21 are cold-induced endocrine activators of brown fat function in humans. Cell Metab. Feb 4;19(2): , 2014.

39 These results suggest exercise-induced irisin secretion could have evolved from shiveringrelated muscle contraction, serving to augment brown fat thermogenesis in concert with FGF21. Irisinmediated muscle-adipose crosstalk may represent a thermogenic, coldactivated endocrine axis that is exploitable in obesity therapeutics development.

40 TESSUTO ADIPOSO SI POTRA CONTRASTARE L OBESITA CON UN PARTICOLARE TIPO DI STAMINALI Il grasso bianco accumula i grassi e, se in passato è stato decisivo nell aiutare l'uomo a sopportare lunghi periodi di carestia, oggi è visto soprattutto come il responsabile del sovrappeso. Al contrario, il grasso bruno brucia i grassi e consuma glucosio. Secondo i dati statistici questo tessuto è più presente nelle persone giovani e magre. Chi non è magro, probabilmente ha quantità inferiori di tessuto adiposo bruno fin dalla nascita. Si è scoperto da tempo che alla base del collo c è una riserva di cellule staminali considerate cellule-madri del tessuto adiposo bruno che sono in grado di bruciare i grassi dell organismo. Sarà possibile coltivare queste cellule staminali per ottenere tessuto adiposo bruno da trapiantare allo scopo di curare obesità grave o diabete? Bibliografia: Zingaretti MC, et al. The presence of UCP1 demonstrates that metabolically active adipose tissue in the neck of adult humans truly represents brown adipose tissue. FASEB J. 2009;23(9):

41 ISTOGENESI DEL TESSUTO ADIPOSO BRUNO L istogenesi del tessuto adiposo bruno avviene indipendentemente da quella del grasso bianco per la presenza di lipoblasti propri. Lo dimostra la coesistenza di tumori benigni (lipomi) e maligni (liposarcomi) differenti per i due tipi di tessuto adiposo.

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