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¿Por qué es tan milagroso el nacimiento de las células grasas? ¡Explore las dos etapas clave de la lipogénesis!
La adipogénesis, el proceso por el cual las células grasas nacen a partir de células madre, es en realidad muy complejo y fascinante. Este proceso se puede dividir en dos etapas clave: determinación y diferenciación terminal. La fase definida es cuando las células madre mesenquimales se comprometen a transformarse en células precursoras de adipocitos, conocidas como lipoblastos o preadipocitos, y pierden el potencial de transformarse en otros tipos de células como condrocitos, células musculares y células óseas. La diferenciación terminal es la transformación de preadipocitos en adipocitos maduros.
"Los adipocitos juegan un papel clave en la homeostasis energética en los animales y están dedicados a manejar las reservas máximas de energía."
Los adipocitos maduros tienen la función de almacenar energía y pueden expandirse cuando la ingesta de energía excede el consumo y movilizarse cuando el gasto de energía excede la ingesta. Este proceso está altamente regulado por una variedad de hormonas y estas células son muy sensibles a estas hormonas. Por ejemplo, la insulina promueve la dilatación, mientras que las hormonas correspondientes como la epinefrina, el glucagón y la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) promueven la movilización.
Proceso de diferenciación
La adipogénesis es un proceso de diferenciación celular estrechamente regulado. Los preadipocitos precomprometidos, como las líneas celulares 3T3-L1 y 3T3-F442A, o los preadipocitos aislados de la fracción vascular estromal del tejido adiposo blanco, son los principales candidatos para estudios in vitro. Durante el proceso de diferenciación in vitro, en primer lugar, los preadipocitos en proliferación dejan de crecer debido a la inhibición por contacto. Posteriormente, el cese de este crecimiento incita a las células a entrar en una etapa temprana de cambio, exhibiendo un cambio morfológico de una apariencia fibroblástica a una redondeada y la inducción concomitante de la expresión de los factores de transcripción C/EBPβ y C/EBPδ.
"El proceso de diferenciación de los adipocitos in vitro es muy ordenado y la expresión de factores de transcripción clave en diferentes etapas es crucial."
A continuación, durante la segunda fase de detención del crecimiento, aumenta la expresión de dos factores de transcripción clave, PPARγ y C/EBPα, que promueven la expresión de genes característicos de los adipocitos maduros. Estos genes incluyen la proteína de los adipocitos (aP2), el receptor de insulina, la glicerofosfato deshidrogenasa, la ácido graso sintasa, la acetil-CoA carboxilasa y el transportador de glucosa GLUT4. A través de este proceso, las gotas de lípidos se acumulan gradualmente dentro de las células grasas.
Regulación transcripcional
PPARγ (receptor gamma activado por proliferador de peroxisomas) es un importante regulador de la adipogénesis y pertenece a la superfamilia de receptores nucleares. Este factor de transcripción se heterodimeriza con el receptor X del ácido retinoico (RXR) y se une al ADN, iniciando así la expresión de genes posteriores. La activación de PPARγ afecta múltiples características de los adipocitos maduros, como cambios morfológicos, acumulación de lípidos y sensibilidad a la insulina.
"La expresión de PPARγ por sí sola es suficiente para promover la conversión de fibroblastos en adipocitos in vitro."
Además, otros factores que promueven la adipogénesis también inducen la expresión de PPARγ. Por ejemplo, se ha descubierto que la familia C/EBP y los factores similares a Krupel (KLF) activan el promotor de PPARγ. Sin embargo, C/EBPγ inhibe la diferenciación, posiblemente debido a la inactivación por C/EBPβ.
Otros factores regulatorios
Los productos del sistema endocrino como la insulina, el IGF-1, el AMPc, los glucocorticoides y la triyodotironina pueden inducir eficazmente la lipogénesis en los preadipocitos. Estas señales están estrechamente relacionadas con el proceso de diferenciación de adipocitos. En particular, la insulina regula la adipogénesis a través de la señalización del receptor IGF-1 y promueve la expresión de factores de transcripción para la diferenciación terminal.
"La vía de señalización Wnt/sigmoidea (β-catenina) tiene un efecto inhibidor durante la adipogénesis y puede guiar a las células madre mesenquimales para que se diferencien en células musculares y óseas."
En anatomía fisiológica, la senescencia de las células precursoras adipogénicas suprime la adipogénesis con la edad, lo que sugiere que un aumento en el número de células envejecidas, en lugar de células madre, en el tejido adiposo de los pacientes obesos es la causa principal de la reducción de la adipogénesis. Disminución del número de células precursoras.
El almacenamiento y consumo de energía parece ser un tema eterno en la supervivencia de los organismos vivos. Entonces, ¿alguna vez has pensado en cómo gestionar eficazmente nuestro proceso de lipogénesis?
