Addentriamoci nel grasso corporeo
Michele Fresiello . – vivereinforma
Il grasso all’interno del nostro organismo non è soltanto un insieme di cellule strutturalmente e funzionalmente simili, ma si presenta con una organizzazione superiore che appunto ci permette di considerarlo un organo a tutti gli effetti.
Un organo al suo interno ospita più tessuti, integrati in maniera dinamica tra di loro. Infatti l’adipe, considerato alla stregua di qualcosa di superfluo, semplicemente da eliminare, presenta come minimo due popolazioni cellulari: adipociti bianchi e adipociti bruni.
Un brevissimo ritratto di queste cellule:
– Adipocita Bianco (WAT). Dimensioni assai variabili. La sua caratteristica principale è quella di essere una cellula uniloculare: contiene un’unica grande goccia di trigliceridi la quale occupa da sola più del 90% del volume cellulare. Dal punto di vista funzionale, ha il ruolo di trattenere a sé un grande numero di molecole ad alto valore energetico.
– Adipocita Bruno (BAT). Nucleo centrale, citoplasma abbondante, grossi e numerosi mitocondri. Utilizza acidi grassi per produrre calore e questa produzione di calore è regolata dal Sistema Nervoso Simpatico tramite efferenze adrenergiche dirette. Più l’animale è piccolo più è alta la termodispersione e più è necessaria la termogenesi da BAT.
Attenzione, dissipare energia tramite acidi grassi è qualcosa di molto particolare: si tratta di utilizzare l’energia degli acidi grassi per produrre essenzialmente calore, senza determinare fosforilazione ossidativa (processo biochimico attraverso il quale viene prodotto ATP nei mitocondri). Ciò è dovuto al fatto che le cellule brune sono le uniche nell’organismo che producono la proteina UCP1 (proteina disaccoppiante) che impedisce la formazione di ATP, vanificando il gradiente protonico generato dalla catena respiratoria mitocondriale. Il meccanismo è molto rilevante e costituisce il principale sistema di dissipazione di energia non muscolare.
Ma tutti parlano ancora di tessuto…
Anche gli “addetti ai lavori” parlano di tessuto, è vero. Ma sforzarsi di cambiare anche solo un sostantivo, per quanto mi riguarda potrebbe essere positivo per considerare da un punto di vista più corretto tutto ciò che è legato al grasso: dieta, esercizio fisico, salute. Se non lo consideriamo come tale, non potremo mai comprenderne le caratteristiche peculiari che a tutti gli effetti è un organo endocrino. Qual è il suo bersaglio principale? Il nostro cervello.
La scoperta della leptina, ormone secreto dal tessuto adiposo, ha sconvolto la concezione statica di tessuto. La sua produzione è modulata da diversi fattori endocrini tra cui la mole di adipe che l’organismo ospita. Altri ormoni tra cui insulina, GH, ormoni tiroidei, che ne regolano le concentrazioni plasmatiche, fanno in modo che a digiuno vi siano bassi livelli di leptina, che si traduce in stimolo ad alimentarsi.
Quindi, disfunzioni di questi delicati meccanismi ci portano ad avere più fame di quanto effettivamente avremmo bisogno.
Inizialmente avanzata su cavie di laboratorio, la tesi sull’organo adiposo sono stata negli anni sempre più avvalorata anche da studi condotti sugli esseri umani.
La differenza principale tra uomo e roditori consiste nel fatto che i tessuti adiposi cutaneo e sottocutaneo sono separati da uno strato di tessuto muscolare scheletrico mentre nell’uomo sono in diretta continuità. Sempre nell’uomo, il sottocutaneo continua ininterrottamente, interrompendosi solo alle estremità (mani e piedi).
I depositi maggiormente sviluppati negli esseri umani sono l’omentale (tessuti dietro lo stomaco) e nella donna quello mammario e il sottocutaneo della regione gluteo-femorale (Distribution and Development of Brown Adipocytes in the Murine and Human Adipose Organ
Andrea Frontini1, Saverio Cinti – cell matabolism ).
Interessanti evidenze giungono anche dall’osservazione della distribuzione del BAT in lavoratori esposti a basse temperature nel nord della Finlandia, usando come controllo soggetti che lavoravano a temperature standard. Diverse persone che lavoravano in ambienti freddi presentavano più tessuto adiposo multiloculato intorno alle arterie del collo (Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1981 – The occurrence of brown adipose tissue in outdoor workers. Huttunen P, Hirvonen J, Kinnula V.).
La plasticità
In accordo con la definizione di organo, tessuto adiposo bianco e bruno compongono insieme depositi adiposi sottocutanei e viscerali, ovviamente in diverse proporzioni. E cosa molto importante, le due popolazioni cellulari hanno la capacità di transdifferenziarsi l’una nell’altra, ossia trasformarsi nell’altro tipo di cellula in maniera diretta. Questa può avvenire per svariate cause, ma una peculiarità sembra essere maggiormente implicata in questo processo: le cellule adipose sono le uniche nell’organismo a possedere recettori adrenergici β3.
Con farmaci che agiscono selettivamente su questi recettori, nei topi è stato possibile “curare” l’obesità (Transdifferentiation properties of adipocytes in the adipose organ Saverio Cinti – American Journal of Physiology – Endocrinology and Metabolism Published 1 November 2009).
Altre evidenze ci mostrano qualcosa di interessante anche sul contributo delle cellule endoteliali dei capillari del tessuto adiposo, parte integrante dell’organo. Esse sono in grado di trasformarsi, attraverso varie tappe intermedie, in adipociti bianchi o bruni. Quindi non solo transdifferenziazione diretta, ma la possibilità di subire più modifiche per raggiungere il fenotipo target.
Adipociti bianchi, bruni e… tanto ancora da scoprire
Da un punto di vista fisiologico, tutti e due (anzi tre!) i tipi di cellule adipose hanno caratteristiche endocrine. Gli adipociti bianchi secernono una serie di adipochine che influenzano il comportamento alimentare (tra cui la già citata leptina) e il metabolismo (adiponectina, resistina). Gli adipociti bruni secernono ormoni e fattori di crescita (betatrofina e FGF21). Inoltre esiste una terza popolazione che si rileva nella ghiandola mammaria in gravidanza e allattamento: gli adipociti denominati rosa. Essi, oltre a componenti del latte materno, secernono anche leptina, che sembra avere un ruolo importante nel prevenire l’obesità nei cuccioli.
In sostanza, gli adipociti bianchi sono funzionalmente predisposti per immagazzinare energia sotto forma di acidi grassi; mentre gli adipociti bruni dissipano energia per la termogenesi. Questi due tipi di cellule con funzioni apparentemente opposte possono essere comprese appieno soltanto nell’ottica appena trattata in quanto esistono varie molecole e vie di segnalazione coinvolte nei fenomeni di “imbrunimento” del tessuto adiposo bianco.
Sappiamo che l’eccesso di tessuto adiposo bianco determini aumento della sintesi dei mediatori dell’infiammazione (IL-6, TNF-α, PAI-1) e conseguenze metaboliche ben conosciute tra cui l’insulino-resistenza e elevato rischio cardiovascolare e neoplastico.
Infatti questa possibilità di cambiamento fenotipico ha dimostrato una potenziale efficacia nella protezione contro i disturbi metabolici associati a obesità e diabete anche perché la semplice riduzione delle dimensioni degli adipociti bianchi (che caratterizza i primi passi di transdifferenziazione) può essere utile per evitare l’infiammazione cronica determinata da alte percentuali di grasso corporeo (5).
Nel prossimo articolo scopriremo insieme come il grasso riesce a comunicare con il cervello e quali sono i principali “fraintendimenti” che inducono l’aumento di peso e la disregolazione dei meccanismi di controllo dell’ alimentazione.
Bibliografia:
Distribution and Development of Brown Adipocytes in the Murine and Human Adipose Organ – Andrea Frontini , Saverio Cinti
Eur J Appl Physiol Occup Physiol. – The occurrence of brown adipose tissue in outdoor workers. Huttunen P, Hirvonen J, Kinnula V.
Transdifferentiation properties of adipocytes in the adipose organ Saverio Cinti – American Journal of Physiology – Endocrinology and Metabolism Published 1 November 2009
J Mammary Gland Biol Neoplasia. An atlas of mouse mammary gland development. Richert MM1, Schwertfeger KL, Ryder JW, Anderson SM.
Obes Rev. 2012 Dec;13 – The adipose organ: white-brown adipocyte plasticity and metabolic inflammation. Smorlesi A1, Frontini A, Giordano A, Cinti S.