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El misterioso nacimiento de las células grasas: ¿Por qué nuestro cuerpo las necesita?
La formación de adipocitos, o adipogénesis, es el proceso de transformación de células madre en adipocitos. Este proceso se divide en dos etapas: determinación del destino y diferenciación terminal. Durante la etapa de determinación del destino, las células madre mesenquimales se transforman en preadipocitos, también conocidos como lipoblastos o preadipocitos, que pierden su potencial para diferenciarse en otros tipos de células, como condrocitos, miocitos y osteoblastos. Posteriormente, durante la etapa de diferenciación terminal, los preadipocitos se transforman en adipocitos maduros.
Los adipocitos almacenan las mayores reservas de energía del cuerpo animal en forma de triglicéridos.
Este proceso está regulado por una variedad de hormonas. Cuando la ingesta de energía excede el consumo de energía, las células grasas se expandirán y cuando el consumo de energía excede la ingesta, se produce la liberación de energía. La insulina es la hormona que promueve la expansión, mientras que la epinefrina, el glucagón y la hormona adrenocorticotrópica promueven la liberación de energía.
El proceso de desarrollo de los adipocitos
La adipogénesis es un proceso estrechamente regulado de diferenciación celular desde células madre mesenquimales hasta preadipocitos y luego adipocitos maduros. Este proceso implica cambios en los patrones de expresión génica, con un cambio de la expresión de genes de pluripotencia a la expresión de genes específicos del tipo de célula. Por tanto, los factores de transcripción son fundamentales para la adipogénesis.
Los factores de transcripción PPARγ y C/EBPs son los principales reguladores de la adipogénesis.
Estos factores de transcripción promueven la expresión de genes característicos de los adipocitos maduros y, en comparación con células de otras fuentes, el proceso de diferenciación in vitro de los adipocitos en realidad reproduce las características de la diferenciación in vivo. Los adipocitos maduros tienen detención del crecimiento, cambios morfológicos, alta expresión de genes de síntesis de lípidos y producción de adipocinas, como adiponectina, leptina y TNF-alfa.
Diferenciación celular y su regulación transcripcional
En estudios in vitro, la adipogénesis se estudia utilizando líneas celulares de preadipocitos ya comprometidas, como las líneas celulares 3T3-L1 o 3T3-F442A, o preadipocitos aislados de tejido adiposo blanco. Este proceso suele acompañar al crecimiento y va acompañado de eventos tempranos como cambios morfológicos e inducción de los factores de transcripción C/EBPβ y C/EBPδ.
PPARγ es un importante regulador de la adipogénesis y es necesario para la diferenciación de las células madre embrionarias en adipocitos.
Durante la segunda etapa del cese del crecimiento, se expresan dos factores de transcripción clave, PPARγ y C/EBPα. Estos factores promueven la expresión de genes característicos de los adipocitos maduros, incluidos los receptores de insulina y la sintasa de ácidos grasos. Este proceso conduce a la acumulación de vesículas lipídicas, que señalan la maduración celular.
El efecto sinérgico de los factores de transcripción
Aunque PPARγ y C/EBPα son los principales reguladores de la adipogénesis, existen otros factores de transcripción que desempeñan un papel en el proceso de diferenciación. El factor 1 de determinación y diferenciación de adipocitos (ADD1) y la proteína 1 de unión al elemento regulador de esteroides (SREBP1) pueden activar PPARγ generando ligandos endógenos de PPARγ o promoviendo directamente la expresión de PPARγ.
La vía de señalización Wnt/β-catenina inhibe la adipogénesis y promueve la diferenciación de células madre mesenquimales en células musculares y óseas.
Además, la reducción de la adipogénesis en personas obesas se debe a un aumento de las células senescentes en el tejido adiposo en lugar de a una disminución en el número de células madre o células precursoras. Este hecho demuestra la influencia potencial de las células senescentes en la regulación de la adipogénesis.
Influencia sobre el sistema endocrino
Los productos del sistema endocrino, como la insulina, el IGF-1, el AMPc, los glucocorticoides y la triyodotironina, inducen eficazmente la lipogénesis en los preadipocitos. La insulina regula este proceso a través de la vía de señalización del receptor del factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF1), promoviendo así la inducción de factores de transcripción relacionados con la diferenciación terminal.
Las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) también pueden promover la diferenciación de los preadipocitos, lo que muestra el impacto de múltiples vías de señalización en la adipogénesis.
Sin embargo, BMP2 puede estimular las decisiones sobre el destino de las células pluripotentes e incluso promover la formación de hueso a través de diferentes isoformas de receptores. Esto muestra las intrincadas interacciones entre varios factores, lo que enfatiza aún más la naturaleza multifacética de la regulación de la adipogénesis.
Resumen del pensamiento
La formación de adipocitos es una parte importante de nuestra comprensión del equilibrio energético y el metabolismo. Sin embargo, con los cambios en los estilos de vida sociales, la obesidad se ha convertido en un problema cada vez más común. ¿Cómo equilibramos la relación entre la formación de células grasas y la salud?
