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Pourquoi la naissance des cellules graisseuses est-elle si miraculeuse ? Découvrez les deux étapes clés de la lipogenèse !
L'adipogenèse, le processus par lequel les cellules adipeuses naissent à partir de cellules souches, est en réalité très complexe et fascinante. Ce processus peut être divisé en deux étapes clés : la détermination et la différenciation terminale. La phase définie est celle où les cellules souches mésenchymateuses s'engagent à se transformer en cellules précurseurs des adipocytes, appelées lipoblastes ou préadipocytes, et perdent le potentiel de se transformer en d'autres types de cellules telles que les chondrocytes, les cellules musculaires et les cellules osseuses. La différenciation terminale est la transformation des préadipocytes en adipocytes matures.
"Les adipocytes jouent un rôle clé dans l'homéostasie énergétique chez les animaux et sont dédiés à la gestion des réserves énergétiques maximales."
Les adipocytes matures ont pour fonction de stocker l'énergie et peuvent se développer lorsque l'apport énergétique dépasse la consommation et se mobiliser lorsque la dépense énergétique dépasse l'apport. Ce processus est fortement régulé par diverses hormones, et ces cellules sont très sensibles à ces hormones. Par exemple, l’insuline favorise la dilatation, tandis que les hormones correspondantes telles que l’épinéphrine, le glucagon et l’hormone adrénocorticotrope (ACTH) favorisent la mobilisation.
Processus de différenciation
L'adipogenèse est un processus de différenciation cellulaire étroitement régulé. Les préadipocytes pré-engagés, tels que les lignées cellulaires 3T3-L1 et 3T3-F442A, ou les préadipocytes isolés de la fraction vasculaire stromale du tissu adipeux blanc sont des candidats privilégiés pour les études in vitro. Au cours du processus de différenciation in vitro, premièrement, les préadipocytes en prolifération cessent de croître en raison de l'inhibition de contact. Par la suite, l'arrêt de cette croissance incite les cellules à entrer dans un stade précoce de changement, présentant un changement morphologique d'un aspect fibroblastique à un aspect arrondi et une induction concomitante de l'expression des facteurs de transcription C/EBPβ et C/EBPδ.
"Le processus de différenciation des adipocytes in vitro est très ordonné et l'expression de facteurs de transcription clés à différentes étapes est cruciale."
Ensuite, lors de la deuxième phase d'arrêt de croissance, l'expression de deux facteurs de transcription clés, PPARγ et C/EBPa, augmente, ce qui favorise l'expression de gènes caractéristiques des adipocytes matures. Ces gènes comprennent la protéine adipocytaire (aP2), le récepteur de l'insuline, la glycérophosphate déshydrogénase, la synthase d'acide gras, l'acétyl-CoA carboxylase et le transporteur de glucose GLUT4. Grâce à ce processus, les gouttelettes lipidiques s’accumulent progressivement dans les cellules adipeuses.
Régulation transcriptionnelle
PPARγ (récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes) est un régulateur majeur de l'adipogenèse et appartient à la superfamille des récepteurs nucléaires. Ce facteur de transcription s'hétérodimérise avec le récepteur X de l'acide rétinoïque (RXR) et se lie à l'ADN, initiant ainsi l'expression des gènes en aval. L'activation de PPARγ affecte plusieurs caractéristiques des adipocytes matures, telles que les changements morphologiques, l'accumulation de lipides et la sensibilité à l'insuline.
"L'expression de PPARγ seule est suffisante pour favoriser la conversion des fibroblastes en adipocytes in vitro."
De plus, d'autres facteurs favorisant l'adipogenèse induisent également l'expression de PPARγ. Par exemple, il a été constaté que la famille C/EBP et les facteurs de type Krupel (KLF) activent le promoteur de PPARγ. Cependant, C/EBPγ inhibe la différenciation, probablement en raison de l'inactivation par C/EBPβ.
Autres facteurs réglementaires
Les produits du système endocrinien tels que l'insuline, l'IGF-1, l'AMPc, les glucocorticoïdes et la triiodothyronine peuvent induire efficacement la lipogenèse dans les préadipocytes. Ces signaux sont étroitement liés au processus de différenciation des adipocytes. En particulier, l'insuline régule l'adipogenèse via la signalisation du récepteur IGF-1 et favorise l'expression de facteurs de transcription pour la différenciation terminale.
"La voie de signalisation Wnt/sigmoïde (β-caténine) a un effet inhibiteur pendant l'adipogenèse et peut guider les cellules souches mésenchymateuses à se différencier en cellules musculaires et en cellules osseuses."
En anatomie physiologique, la sénescence des cellules précurseurs adipogènes supprime l'adipogenèse avec l'âge, ce qui suggère qu'une augmentation du nombre de cellules âgées, plutôt que de cellules souches, dans le tissu adipeux des patients obèses est la principale cause d'une diminution de l'adipogenèse. diminution du nombre de cellules précurseurs.
Le stockage et la consommation d'énergie semblent être un thème éternel dans la survie des organismes vivants. Alors, avez-vous déjà réfléchi à la manière de gérer efficacement notre processus de lipogenèse ?
