6 - Tessuto Adiposo

Tessuto adiposo

Il tessuto adiposo è localizzato a livello sottocutaneo ed ha una localizzazione diversa negli individui di sesso femminile rispetto a quelli di sesso maschile. Ha le seguenti funzioni:

• È la sede primaria di immagazzinamento del materiale di riserva (funzione principale)
• Protezione degli organi interni (miocardio e reni ad esempio)
• Determina l’aspetto estetico
• Il tessuto adiposo bruno è implicato nel mantenimento dell’omeostasi termica

L’adipocita, in un soggetto normopeso, è una cellula rotondeggiante nella quale la maggior parte del volume è occupato da una grossa goccia lipidica contenente i TAG di riserva (con acidi grassi saturi ed insaturi in rapporto 1:2). Il nucleo si trova decentrato, appena al di sotto della membrana cellulare. Il diametro della cellula varia a seconda dello stato di alimentazione da 20 a 200 micron.

In condizioni di digiuno la cellula assume una morfologia fibroblastoide, cioè una conformazione più piatta ed allungata detta anche pluriloculare nella quale non vediamo più una singola goccia lipidica ma tante goccioline sparse nel citoplasma e la membrana presenta delle invaginazioni che le consentiranno di distendersi qualora aumentino le dimensioni cellulari.

In condizioni di abbondante alimentazione la cellula raggiunge un volume critico e può andare incontro ad ipertrofia. Si assiste a questo punto ad un cambio dell’espressione genica che porta all’espressione di citochine pro-infiammatorie; tali citochine, se da un lato evitano l’ulteriore ingresso di acidi grassi nella cellula, dall’altro determinano l’instaurarsi della condizione infiammatoria a carico del tessuto adiposo, caratteristica dei soggetti obesi. Inoltre, oltre all’iperplasia, si manifestano nell’adulto anche fenomeni di iperplasia a partire da precursori indifferenziati degli adipociti (pre-adipociti) che possono differenziarsi in adipociti in risposta a continui stimoli.

Infine, nel passaggio da sovrappeso ad obesità, gli acidi grassi possono andare ad accumularsi in zone diverse dal tessuto adiposo (grassi ectopici). In conseguenza dell’iperplasia e dell’accumulo di grassi ectopici continuiamo ad ingrassare anche una volta raggiunto il volume critico. Una volta avvenuta la proliferazione delle cellule (iperplasia), la riduzione del peso è difficile perché le cellule adipose, essendo presenti in numero maggiore, dovrebbero assumere dimensioni più piccole del normale.

Il grasso ectopico si può accumulare, ad esempio, a livello epatico e muscolare. La presenza di grasso ectopico a livello muscolare diminuisce il reclutamento di Glut4 sul sarcolemma, con conseguente minor uptake di glucosio ed aumento della glicemia. Questo può portare ad insulino-resistenza (l’insulina non produce la risposta corretta perché non riesce a mobilitare Glut4 sulla membrana) che può sfociare in DM di tipo II.

Tipi di tessuto adiposo

Possiamo distinguere due tipi di tessuto adiposo, il tessuto adiposo bianco ed il tessuto adiposo bruno, le cui differenze principali sono riassunte in tabella.

In un soggetto normopeso vi sono 25-30 miliardi di adipociti; in un soggetto sovrappeso vi sono 40-100 miliardi di adipociti.¹

Il tessuto adiposo bianco è il più rappresentato nell’adulto ed ha la funzione di riserva dei TAG. Il tessuto adiposo bruno rappresenta solo l’1% del tessuto adiposo totale nell’adulto mentre è più presente nei neonati ed è responsabile della termogenesi. È costituito da adipociti con piccole gocce lipidiche ma ricchi di mitocondri (per fare la β-ossidazione) ed è riccamente vascolarizzato (ciò ne giustifica il colore bruno); in esso i TAG non vanno incontro a lipolisi per mandare in circolo gli acidi grassi ma per fare la β-ossidazione al fine di produrre calore. La produzione di calore è resa possibile dalla presenza della proteina disaccoppiante (UCP), detta anche termogenina, in cui non c’è accoppiamento tra passaggio di protoni e sintesi di ATP, quindi i protoni risalendo il loro gradiente liberano energia sotto forma di calore.

Nel tessuto bianco sono presenti pochi mitocondri (gli acidi grassi non vanno incontro a β-ossidazione ma vengono mandati in circolo) ma ha anch’esso una lieve risposta al freddo: infatti nell’idrolisi dei TAG un po' di energia viene persa sotto forma di calore. Nel tessuto adiposo bianco avvengono inoltre la lipogenesi e la liponeogenesi.

Liponeogenesi

La liponeogenesi è la formazione di TAG a partire da acidi grassi sintetizzati de-novo a partire da precursori non lipidici (carboidrati della dieta). Sugli adipociti è presente Glut4 che è insulino-dipendente. In seguito ad un pasto ricco in carboidrati, l’aumento dell’insulina determina quindi un aumento dell’uptake di glucosio, che andrà incontro a glicolisi, da parte degli adipociti. Si raggiunge così uno stato di benessere energetico caratterizzato da un eccesso di citrato all’interno dei mitocondri; questo citrato passa al citosol dove viene scisso in OAA ed AcetilCoA citosolico che può essere utilizzato per formare MalonilCoA (enzima AcetilCoA-carbossilasi) quindi per la sintesi degli acidi grassi. In queste condizioni non mancherà il glicerolo-3P (derivante dal diidrossiacetone-P) per formare i TAG. La liponeogenesi avviene in misura minore.

Lipogenesi

La lipogenesi è la capacità dell’adipocita di formare TAG a partire da composti preformati. Gli acidi grassi preformati provengono dal circolo (chilomicroni se l’alimentazione è ricca di grassi o VLDL se l’alimentazione è ricca in carboidrati) e vengono legati al glicerolo-3P. È l’attività prevalente. La lipogenesi è stimolata dall’insulina perché aumenta l’attività della LPL (lipoprotein lipasi) presente all’interno degli adipociti ed inattiva in condizioni di digiuno. A seguito di un pasto (condizioni di normale alimentazione) l’insulina ne stimola il rilascio dall’adipocita, la LPL abbandona l’adipocita e si affaccia verso l’endotelio capillare dove viene mantenuta in sede mediante il legame con l’eparina (carica negativamente). Le interazioni ioniche mantengono la LPL con il sito attivo rivolto verso il lume capillare in modo da poter staccare gli acidi grassi dai TAG contenuti all’interno di VLDL e chilomicroni (che attivano LPL mediante ApoC2). Il glicerolo che si libera non può essere utilizzato dal tessuto adiposo, quindi torna al fegato dove è presente la glicerolo-chinasi capace di fosforilarlo sul C3.

Anche il tessuto muscolare sa utilizzare gli acidi grassi contenuti in chilomicroni e VLDL ma la sua LPL lavora con una Km più bassa (lavora bene anche a concentrazioni di lipoproteine minori); questo è importante per assicurare ai muscoli (pensiamo al miocardio) l’apporto di acidi grassi anche a basse concentrazioni di chilomicroni e VLDL. Quando invece si alza la concentrazione delle lipoproteine lavora meglio la LPL del tessuto adiposo perché non si satura (e mi sta bene perché devo immagazzinare i grassi).

Come viene convertito l’acido grasso derivato dai TAG di VLDL e chilomicroni in TAG dell’adipocita? In una condizione di buona alimentazione il glucosio entra nell’adipocita e va incontro a glicolisi. Si viene così a formare il di-idrossiacetone-fosfato (DHAP) che con la glicerolo-3P-DH forma il glicerolo-3P. Gli acidi grassi che sono entrati nell’adipocita vengono attivati ad Acil-CoA quindi reagiscono con il glicerolo-3P per formare i TAG che si accumulano nell’adipocita. Il glicerolo contenuto nelle lipoproteine, torna al fegato dove viene ri-fosforilato a glicerolo-3-P che può quindi essere ossidato a DHAP quindi isomerizzato a gliceraldeide-3P per entrare in glicolisi.

Lipolisi

La lipolisi è la degradazione dei TAG dagli adipociti che si verifica in condizioni di digiuno e porta ad una riduzione del volume della goccia lipidica. In condizioni di digiuno notturno o prolungato gli acidi grassi derivati dalla lipolisi nel tessuto adiposo, vengono immessi in circolo legati all’albumina (NEFA) per raggiungere i vari tessuti, in particolare il fegato, che trae l’energia di cui necessita per dare la gluconeogenesi, prevalentemente dalla β-ossidazione degli acidi grassi.

• Il primo enzima che agisce sui TAG è una triacil-glicerolo-lipasi (ATGL) che stacca un acido grasso (rimane un digliceride).
• Sul diacilglicerolo agisce la lipasi-ormone-sensibile (HSL) che lo converte in due monoacilgliceroli.
• Il monogliceride è substrato della monogliceride-lipasi (MGL) che porta alla formazione di glicerolo e di un acido grasso.