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Por que o nascimento das células de gordura é tão milagroso? Explore os dois estágios principais da lipogênese!
A adipogênese, o processo pelo qual as células adiposas nascem a partir de células-tronco, é na verdade muito complexa e fascinante. Este processo pode ser dividido em duas etapas principais: determinação e diferenciação terminal. A fase definida é quando as células-tronco mesenquimais se comprometem a se transformar em células precursoras de adipócitos, conhecidas como lipoblastos ou pré-adipócitos, e perdem o potencial de se transformar em outros tipos de células, como condrócitos, células musculares e células ósseas. A diferenciação terminal é a transformação de pré-adipócitos em adipócitos maduros.
"Os adipócitos desempenham um papel fundamental na homeostase energética dos animais e são dedicados a lidar com reservas máximas de energia."
Os adipócitos maduros têm a função de armazenar energia e podem expandir-se quando a ingestão de energia excede o consumo e mobilizar-se quando o gasto de energia excede a ingestão. Este processo é altamente regulado por uma variedade de hormônios, e essas células são muito sensíveis a esses hormônios. Por exemplo, a insulina promove a dilatação, enquanto os hormônios correspondentes, como epinefrina, glucagon e hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), promovem a mobilização.
Processo de diferenciação
A adipogênese é um processo de diferenciação celular rigidamente regulado. Pré-adipócitos pré-comprometidos, como as linhagens celulares 3T3-L1 e 3T3-F442A, ou pré-adipócitos isolados da fração vascular estromal do tecido adiposo branco são os principais candidatos para estudos in vitro. Durante o processo de diferenciação in vitro, primeiro, os pré-adipócitos em proliferação param de crescer devido à inibição de contato. Posteriormente, a cessação desse crescimento leva as células a entrarem em um estágio inicial de mudança, exibindo uma mudança morfológica de uma aparência fibroblástica para uma aparência arredondada e concomitante indução da expressão dos fatores de transcrição C/EBPβ e C/EBPδ.
"O processo de diferenciação dos adipócitos in vitro é altamente ordenado e a expressão dos principais fatores de transcrição em diferentes estágios é crucial."
Em seguida, durante a segunda fase da parada do crescimento, aumenta a expressão de dois fatores-chave de transcrição, PPARγ e C/EBPα, que promovem a expressão de genes característicos de adipócitos maduros. Esses genes incluem proteína de adipócitos (aP2), receptor de insulina, glicerofosfato desidrogenase, ácido graxo sintase, acetil-CoA carboxilase e transportador de glicose GLUT4. Através deste processo, as gotículas lipídicas acumulam-se gradualmente dentro das células adiposas.
Regulação transcricional
PPARγ (receptor gama ativado por proliferador de peroxissoma) é um importante regulador da adipogênese e pertence à superfamília de receptores nucleares. Este fator de transcrição heterodimeriza com o receptor X do ácido retinóico (RXR) e se liga ao DNA, iniciando assim a expressão de genes a jusante. A ativação do PPARγ afeta múltiplas características dos adipócitos maduros, como alterações morfológicas, acúmulo de lipídios e sensibilidade à insulina.
"A expressão do PPARγ por si só é suficiente para promover a conversão de fibroblastos em adipócitos in vitro."
Além disso, outros fatores que promovem a adipogênese também induzem a expressão do PPARγ. Por exemplo, descobriu-se que a família C/EBP e os fatores semelhantes a Krupel (KLFs) ativam o promotor do PPARγ. No entanto, C/EBPγ inibe a diferenciação, possivelmente devido à inativação por C/EBPβ.
Outros fatores regulatórios
Produtos do sistema endócrino, como insulina, IGF-1, AMPc, glicocorticóides e triiodotironina, podem induzir efetivamente a lipogênese em pré-adipócitos. Estes sinais estão intimamente relacionados com o processo de diferenciação dos adipócitos. Em particular, a insulina regula a adipogénese através da sinalização do receptor IGF-1 e promove a expressão de factores de transcrição para diferenciação terminal.
"A via de sinalização Wnt/sigmóide (β-catenina) tem um efeito inibitório durante a adipogênese e pode guiar as células-tronco mesenquimais para se diferenciarem em células musculares e células ósseas."
Na anatomia fisiológica, a senescência das células precursoras adipogênicas suprime a adipogênese com a idade, sugerindo que um aumento no número de células envelhecidas, em vez de células-tronco, no tecido adiposo de pacientes obesos é a principal causa da redução da adipogênese. diminuição do número de células precursoras.
O armazenamento e consumo de energia parece ser um tema eterno na sobrevivência dos organismos vivos. Então, você já pensou em como gerenciar efetivamente nosso processo de lipogênese?
