TESSUTO ADIPOSO 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 β, α 1 ) Caldarera Lehninger, cap.21 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
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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). 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) Recettori per: Glucagone (Gs PKA) Insulina Catecolamine (recettori β : Gs PKA)
STRESS DIGIUNO (CATECOLAMINE (GLUCAGONE) rec.β) Stimolazione ormonale T.Adiposo Bianco Pochi mitocondri scarsa vascolarizzazione (bassa po 2 ) 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 insulina 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 3- fosfato nel tessuto adiposo avviene PRINCIPALMENTE per riduzione del DHP Per la sintesi dei trigliceridi è necessario glucosio-6p 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. La concentrazione di glucosio all interno dell adipocita aumenta e vengono stimolate le vie che lo utilizzano: Glicolisi Via del pentoso fosfato Trasporto digiuno pasto Trasporto Max + insulina 50% T Max (nel tessuto adiposo non ci sono gli enzimi per la sintesi del glicogeno, né la glucosio 6- fosfatasi) 4 6 7 5 [glucosio] mm
INSULINA 2 1 Aumento dell uptake di glucosio Attivazione Lipoproteina Lipasi glicolisi Acidi Grassi Glicerolo 3-P 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 sintesi Acil CoA Via del pentoso: attivata (basso NADPH) citrato Acidi grassi
3 Acil CoA + Glicerolo 3P TRIACILGLICEROLO
Acidi Grassi Glicerolo 3-P 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. La massa lipidica resiste all azione delle lipasi. 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 termogenica GENERA CALORE. Nell adulto, l esposizione a basse temperature ne stimola la produzione. La vascolarizzazione è abbondante permette il trasferimento del calore generato agli organi le cellule sono ricche di mitocondri e citocromi, il consumo di O 2 elevato.
TESSUTO ADIPOSO BRUNO Sulla membrana interna dei mitocondri è presente, in elevata quantità, la termogenina (UnCouling Protein-1). E un canale per : dissipa il gradiente protonico prodotto dalla respirazione e contemporaneamente stimola la respirazione dissipando il G 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) mrna Ormoni tiroidei mrna 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.
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LIPOLISI Tessuto Adiposo Bruno Recettori per: Glucagone (Gs PKA) Insulina Catecolamine (recettori α1 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) mrna Ormoni tiroidei mrna N. B. MOLTI MITOCONDRI ESTESA VASCOLARIZZAZIONE (elevata po 2 )
LIPOLISI: TESSUTO ADIPOSO BRUNO Ca 2+ α 1 PLC CAM chinasi
Ruolo secretorio del tessuto adiposo bianco