Co wiemy o tkance tłuszczowej?

Tkanka tłuszczowa jest głównym rezerwuarem energii w ciele i ważnym narządem hormonalnym, który odgrywa rolę w homeostazie energii, żywieniu, wrażliwości na insulinę i regulowaniu odpowiedzi zapalnej organizmu. Chociaż domyślnie założono, że tłuszcz w różnych lokalizacjach anatomicznych ma wspólne pochodzenie i jednorodną funkcję, obecnie jest jasne, że istnieją regionalne różnice w charakterystyce i funkcji tkanki tłuszczowej. Przykładem jest związek między zwiększonym głębokim tłuszczem brzusznym lub trzewnym, ale nie obwodową tkanką tłuszczową, a zaburzeniami metabolicznymi związanymi z otyłością. Jakie są różnice między tkanką trzewną a podskórną, a także białą i brunatną? I co wpływa na objętość tkanki tłuszczowej?

Biała i brunatna tkanka tłuszczowa

Niegdyś uważana za rezerwuar energii, tkanka tłuszczowa jest obecnie rozpoznawana jako narząd wydzielania wewnętrznego, który odgrywa centralną rolę w homeostazie energii, zachowaniach żywieniowych, wydatku energetycznym, wrażliwości na insulinę i zapaleniu. Działania te przejawiają się w kumulowaniu i uwalnianiu kwasów tłuszczowych. Adipocyty wytwarzają również kilka cytokin zapalnych (np. interleukinę-6 i czynnik martwicy nowotworów TNF-α) oraz adipokiny, w tym leptynę, która tłumi apetyt i zwiększa tempo metabolizmu i utlenianie tłuszczu oraz adiponektynę, która zwiększa wrażliwość na insulinę i zmniejsza stan zapalny. Pomimo coraz lepszego poznania fizjologii tkanki tłuszczowej, wciąż jeszcze nie wiemy wszystkiego o tkance tłuszczowej. Ograniczenia w naszym rozumieniu rozwoju tkanki tłuszczowej są szczególnie niepokojące ze względu na alarmujący wzrost otyłości. Występowanie otyłości związane jest z cukrzycą typu 2, chorobami układu krążenia (nadciśnienie i miażdżyca), zaburzeniami płuc, wątroby i nerek oraz niektórymi postaciami raka. Dotyczy to szczególnie nadmiaru trzewnej tkanki tłuszczowej.

Komórki tłuszczowe występują w dwóch ogólnych typach: białym i brązowym. Białe adipocyty są najliczniejszymi komórkami tłuszczowymi w głównych magazynach tłuszczowych organizmu. Mają pojedynczą dużą kroplę lipidów (wygląd jednostronny), a ich podstawową funkcją jest regulacja magazynowania i uwalniania energii. Brązowe adipocyty mają bardziej ograniczone rozmieszczenie w organizmie, zawierają kilka mniejszych kropelek lipidów i utleniają kwasy tłuszczowe do produkcji ciepła, odpowiadając za regulowanie termogenezy.

Zróżnicowany wpływ tłuszczu trzewnego w porównaniu z tłuszczem podskórnym na zdrowie oraz rozróżnienie między tłuszczem białym i brązowym wskazują, że tłuszcz w różnych lokalizacjach ciała wykazuje różne cechy i cechy funkcjonalne. Na przykład adipocyty trzewnej tkanki tłuszczowej wykazują wyższe wskaźniki obrotu kwasami tłuszczowymi i lipolizy i są mniej wrażliwe na antylipolityczne działanie insuliny niż adipocyty tkanki podskórnej, co prowadzi do większego uwalniania wolnych kwasów tłuszczowych. Podobnie adipocyty trzewne wytwarzają więcej interleukiny-6 (zapalnej cytokiny, która tłumi odpowiedź na insulinę), ale mniej adiponektyny i leptyny niż komórki tłuszczowe podskórne. Takie różnice zapewniają związek między zwiększoną otyłością trzewną a opornością na insulinę i stanem zapalnym.

Tkanka tłuszczowa – kiedy jej przybywa, a kiedy ubywa?

Ilość tkanki tłuszczowej determinowana jest przez wiele czynników i zależy od nasilenia procesów lipolizy i lipogenezy. Przewaga intensywności jednego procesu nad drugim decyduje o ilości tkanki tłuszczowej, a zaburzenia równowagi między procesami lipolizy i lipogenezy mogą wynikać m.in. ze stylu życia oraz stanu zdrowia. Kumulowaniu tkanki tłuszczowej sprzyja dieta, która prowadzi do zwiększenia poziomu insuliny we krwi, a zatem dieta bogata w węglowodany. Co ciekawe – dieta bogata w tłuszcze promuje procesy spalania tkanki tłuszczowej. To dlatego diety bazujące na tłuszczach, w tym dieta ketogeniczna są idealną dietą na redukcję masy ciała.

Akumulacja tłuszczu zależy od równowagi między syntezą tłuszczu (lipogeneza) a rozkładem tłuszczu (lipoliza / utlenianie kwasów tłuszczowych). Lipogeneza jest procesem, który zachodzi preferencyjnie w tkance tłuszczowej, ale zachodzi również w wątrobie i jest procesem syntezy kwasów tłuszczowych, które są wykorzystywane jako rezerwy energii. Proces ten reaguje na zmiany w diecie. Jest stymulowany przez dietę wysokowęglowodanową, prowadzącą do podwyższonego poziomu trójglicerydów w osoczu po posiłku, podczas gdy lipogenezę hamują wielonienasycone kwasy tłuszczowe i post. Post jest związany ze zmniejszeniem stężenia glukozy w osoczu i wzrostem ilości wolnych od osocza kwasów tłuszczowych. W tych działaniach częściowo pośredniczą hormony, które hamują (leptyna) lub stymulują (angiotensyna, białko stymulujące acylację) lipogenezę. Sama glukoza jest substratem dla lipogenezy. Zwiększa ten proces poprzez stymulowanie uwalniania insuliny i hamowanie uwalniania glukagonu z trzustki.

Lipoliza zachodzi w tkance tłuszczowej i jest procesem rozkładu tłuszczu – z rezerw energii (trójglicerydów) do produkcji energii, dzięki której cząsteczki triacyloglicerolu są hydrolizowane do wolnych kwasów tłuszczowych i glicerolu. W okresach stresu metabolicznego (tj. podczas postu lub długotrwałego wysiłku, gdy zapotrzebowanie organizmu na energię przekracza poziomy krążących składników odżywczych), kropla triacyloglicerolu adipocytu ulega degradacji, aby zapewnić wolne kwasy tłuszczowe do wykorzystania przez inne tkanki jako źródło energii. Liczne bodźce są w stanie wywołać odpowiedź lipolityczną w adipocytach. Jednak ostatecznie ta sama para enzymów, lipaza wrażliwa na hormony i lipaza monoacyloglicerolowa, jest odpowiedzialna za katalizowanie hydrolizy wiązań estrowych triacyloglicerolu. Całkowita hydroliza triacyloglicerolu obejmuje zerwanie 3 wiązań estrowych w celu uwolnienia wolnych kwasów tłuszczowych i ugrupowania glicerolu. Ten sam enzym, wrażliwa na hormony lipaza, jest odpowiedzialny za ułatwianie hydrolizy estrów w pozycjach 1 i 3 triacyloglicerolu. Drugi enzym, lipaza 2-monoacyloglicerolu, katalizuje hydrolizę pozostałego estru z wytworzeniem trzeciego wolnego kwasu tłuszczowego i glicerolu. Wrażliwa na hormony lipaza jest hamowana przez insulinę i sprzyja jej obecność glukagonu i adrenaliny. Glicerol jest usuwany z adipocytów przez cząsteczkę transportową typu akwaporyny i musi być zawrócony z powrotem do wątroby w celu wykorzystania w utlenianiu lub glukoneogenezie. Jednak w maksymalnych warunkach lipolitycznych zachodzi znaczny recykling kwasów tłuszczowych, tak że średnio na cząsteczkę glicerolu uwalniane są średnio około dwie cząsteczki kwasu tłuszczowego. Poza adipocytem kwasy tłuszczowe są natychmiast wiązane z albuminą i przenoszone w krwioobiegu do wątroby, mięśni i innych tkanek w celu utlenienia.

Dieta to nie jedyny czynnik wpływający na zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie, gdyż niemałe znaczenie ma także aktywność fizyczna. U osób regularnie uprawiających sport obserwowane jest utrzymanie niewielkiej objętości komórek tłuszczowych, z jednoczesnym zwiększaniem się masy mięśniowej.

Adipocyty pojawiają się już na etapie życia płodowego, a dwie najistotniejsze fazy wzrostu tych komórek mają miejsce:

• na przełomie 1 a 2 roku życia, a wielkość i ilość adipocytów utrzymują się w niezmienionym stanie do 8 – 10 roku
• w wieku 10 – 18 lat, gdy do głosu dochodzą czynniki środowiskowe, takie jak dieta czy aktywność fizyczna

Wraz z upływem lat wzrasta masa tłuszczu, zaś maleje masa tkanki mięśniowej. Podkreślić należy, że liczba komórek tłuszczowych określana jest w pierwszych etapach życia i pozostaje niezmienna w przeciągu całego życia, zwiększać może się natomiast objętość adipocytów. Aby zatem utrzymać prawidłową masę ciała, należy zadbać o zachowanie jak najmniejszej objętości komórek tłuszczowych. Jak to zrobić? Odpowiedzią jest dieta o niskiej zawartości węglowodanów i aktywny styl życia. To najlepsza inwestycja w nienaganny wygląd i zdrowie.