Abstracto

El tejido adiposo perirrenal, una de las masas grasas que rodean los riñones, se puede obtener de donantes sanos durante un trasplante de riñón. El tejido adiposo perirrenal solo se ha conocido como un tejido conectivo para proteger los riñones y los vasos sanguíneos renales de la estimulación física externa. Sin embargo, recientemente se ha comenzado a considerar el tejido adiposo como un órgano endocrino, y ahora se considera que el tejido adiposo perirrenal tiene un efecto directo sobre las enfermedades metabólicas. Las características del tejido adiposo perirrenal de un donante sano son que: (Ⅰ) Hay una gran cantidad de células adiposas marrones (70–80 por ciento del total), (Ⅱ) La mayoría de las células adiposas marrones están inactivas en la célula en reposo ciclo, (Ⅲ) Los factores activadores son la exposición constante a bajas temperaturas, hormonas, factores de metástasis y factores ambientales, (Ⅳ) Anatómicamente, una gran cantidad de células adiposas marrones se distribuyen cerca de las glándulas suprarrenales, (Ⅴ) Células beige, producidas al convertir los adipocitos blancos en adipocitos de color marrón, son altamente activos, (Ⅵ) Las células activadas secretan BATokinas y (Ⅶ) La eficiencia del consumo de energía es alta. A pesar de estas ventajas, todo el tejido adiposo perirrenal de un donante sano se incinera como desecho médico. Con miras a su uso, esta revisión discute los adipocitos marrones y las células beige en el tejido adiposo perirrenal de un donante sano y propone oportunidades para su aplicación clínica.

Palabras clave

perirrenal; tejido adiposo; donante sano; adipocitos marrones; celdas beige;Beneficios del extracto de Cistanche

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Tejido Adiposo Perirrenal

Hay tres tipos de grasa que rodean el riñón: grasa pararrenal, grasa sinusal y grasa perirrenal. La grasa pararrenal se encuentra fuera de la membrana renal y consiste en grasa blanca [1]. La grasa del seno renal se distribuye alrededor de los vasos renales, está presente dentro de la membrana renal y aumenta con la obesidad. La grasa perirrenal se encuentra en la cavidad retroperitoneal y se considera un tejido conectivo simple que protege el riñón y los vasos renales de los estímulos físicos externos (Figura 1A) [1].

Figura 1. Caracterización del tejido adiposo perirrenal. (A) Ubicación anatómica del tejido adiposo perirrenal, (B) Tejido perirrenal adiposo que compone los tipos de células adiposas, (C) Termogénesis de adipocitos marrones para quemar calorías, (D) Adipoquinas, secretadas por adipocitos marrones, blancos y beige, y (E) Inductores de pardeamiento para la transformación de adipocitos blancos en células beige.

Sin embargo, dado que el tejido adiposo se considera un órgano endocrino que secreta varias adipocinas y no solo almacenamiento de energía, se considera que el tejido adiposo perirrenal afecta directamente a enfermedades metabólicas como la diabetes, la obesidad y las anomalías cardiovasculares [2]. Como órgano endocrino, el tejido adiposo perirrenal contiene una gran cantidad de adipocitos marrones [3] y células beige altamente activadas generadas por la transformación de adipocitos blancos [4]. Por tanto, el tejido adiposo perirrenal se considera una fuente de células muy útil con fines terapéuticos.

Sin embargo, todo el tejido adiposo perirrenal obtenido de donantes sanos durante el trasplante renal se incinera como desecho médico. Para aumentar la posibilidad de su aplicación clínica, este artículo revisa las características y aplicaciones potenciales del tejido adiposo perirrenal.

Tipos de adipocitos en el tejido adiposo perirrenal

Los adipocitos que componen el tejido adiposo perirrenal, al igual que otros tejidos adiposos, se dividen en su mayoría en glóbulos blancos y glóbulos marrones (Figura 1B). Los adipocitos blancos almacenan energía en forma de triglicéridos, que se descomponen en ácidos grasos y glicerol durante el ayuno. Influyen en el apetito y la sensibilidad a la insulina de la misma manera que los órganos endocrinos al secretar moléculas similares a hormonas como la leptina y la lipocalina. Al mismo tiempo, los adipocitos marrones mantienen la temperatura corporal liberando energía química en forma de calor a través de una vía mediada por la proteína desacopladora 1 (UCP1), un mecanismo de defensa contra la hipotermia (Figura 1C) [6,7].

Histológicamente, los adipocitos tienen una forma uniforme separados por delgados intervalos de colágeno. En los adipocitos blancos, el citoplasma es empujado hacia el borde por la presión de las gotas de grasa. Mientras tanto, el núcleo es pequeño y delgado, de forma ovalada y empujado hacia un lado con una gran gota de grasa en el medio (Figura 1B (b)) [8]. Los adipocitos marrones son más pequeños y contienen muchas gotas de grasa (Figura 1B(a)) [3]. Cuando los adipocitos blancos tienen una alta expresión de UCP1 y muchas pequeñas gotas de grasa, se denominan células beige (Figura 1B(c)) [9l.]. Las células beige son de diferente origen que los adipocitos marrones, pero tienen la misma función consumidora de energía que las calorías; por lo tanto, tienen valor clínico.

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Beneficios del Tejido Adiposo Marrón

La función principal del tejido adiposo pardo es mantener una temperatura corporal constante generando calor; generando 300 kcal y consumiendo 50 g de tejido adiposo pardo (Figura 1C) [10]. La acción quemacalórica del tejido adiposo pardo se puede aplicar en el tratamiento de la obesidad y la resistencia a la insulina, que son trastornos metabólicos causados ​​por una acumulación excesiva de energía.

Cuando se activan los adipocitos marrones, la glucosa y los ácidos grasos se eliminan eficientemente de la sangre; la glucosa en sangre se elimina mediante la activación de 3-receptores adrenérgicos en la membrana del adipocito marrón, seguido de una mayor síntesis del transportador de glucosa 1 (GLUT1), un transportador de glucosa, por el monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) en el citoplasma [11]. Los triglicéridos plasmáticos se eliminan activando las lipoproteínas proteasas y el CD36 secretado por los adipocitos marrones [12]. Por lo tanto, la activación de los adipocitos marrones puede mejorar efectivamente la sensibilidad a la insulina y el gasto de energía y reducir el peso corporal.

Hasta hace poco, se pensaba que el tejido adiposo pardo estaba ausente en los seres humanos en todas las etapas, desde la infancia hasta la edad adulta. Sin embargo, con el desarrollo de dispositivos de medición de la actividad metabólica (tomografía por emisión de positrones con flúor-18-fluorodesoxiglucosa (18F-FDG-PET)/tomografía computarizada (TC)), se encontró que el tejido adiposo marrón estaba presente en tejidos termosensibles en adultos [ 13]. En particular, se encontró una gran cantidad de tejido adiposo marrón alrededor del riñón, que es muy activo [14]. En nuestros experimentos preliminares en curso, conservamos 302 tejidos adiposos periféricos; el peso medio de los donantes renales fue de 229,19 ± 136,53 gy la edad media de 32,98 ± 9,94 años. Usando 17 muestras, medimos la distribución de grasa parda y encontramos que estaba presente en 10-60 por ciento (v/v) del tejido. Hubo diferencias individuales significativas en el volumen de grasa parda.

Tejido Adiposo Marrón como Generador de Calor

Los orgánulos involucrados en la producción de energía son las mitocondrias, y la energía química y térmica se generan a través de dos canales en la membrana mitocondrial interna. Los protones salen de la mitocondria a través de la vía de transferencia de electrones, provocando una diferencia de potencial; la energía química (ATP) se genera cuando los protones ingresan a través del complejo de síntesis de ATP, y la energía térmica se genera cuando los protones ingresan a la vía UCP1, lo que activa la oxidación de ácidos grasos en las mitocondrias (Figura 1C) [15].

La grasa parda es un tejido especial que utilizamos para adaptarnos al frío. Cuando se exponen a bajas temperaturas, los nervios simpáticos secretan catecolaminas (especialmente noradrenalina) y sus receptores (3-receptores adrenérgicos) se activan. Luego, se activa UCP1 en la membrana mitocondrial interna. Los genes relacionados con la temperatura en los adipocitos marrones están continuamente activos cuando experimentamos diferencias regulares de temperatura, pero las células beige derivadas de los adipocitos blancos se activan solo cuando experimentamos exposición a bajas temperaturas [16].

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Tejido Adiposo Marrón como Órgano Endocrino

Los adipocitos marrones activados secretan sustancias a través de vías endocrinas que afectan a otros tejidos metabólicos (músculos motores) y regulan el metabolismo energético [4] y la inflamación [17]. Las sustancias secretadas por el tejido adiposo pardo se denominan adipoquinas del tejido adiposo pardo (BAT) o BATokinas y son secretadas por vías autocrinas, paracrinas, periféricas y endocrinas (Figura 1D) [18].

Las sustancias autocrinas y de secreción periférica son NGF, FGF2 y VEGF-A, que están implicadas en el crecimiento de los adipocitos marrones, la vascularización, la neutralización y los procesos de flujo sanguíneo; estas sustancias juegan un papel en la activación de los adipocitos marrones cuando se exponen a ambientes fríos. Las sustancias secretadas por el sistema endocrino son IGF1 y FGF21. IGF1 juega un papel en la reducción de la concentración de glucosa en la sangre. El FGF21 aumenta en la sangre a bajas temperaturas al activar los adipocitos marrones [20], participa en el oscurecimiento de los adipocitos blancos [21] y regula el metabolismo energético a través de la vía catabólica de las lipoproteínas [22]. Analizamos las concentraciones de NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1 y FGF21 utilizando 10 tejidos adiposos periféricos. De acuerdo con las instrucciones del fabricante, se tomó como volumen inicial 25 g de cada tejido y se obtuvo una fracción vascular estromal (FVS) utilizando un kit manual (Ustem kit, Ustem Biomedical, Seúl, Corea). El volumen de producto final fue de 1 mL, y NGF 3,56±0,25 pg/mL, FGF2 230,27±167,24 pg/mL, VEGF-A 7,50±5,95 pg/mL, IGF1 2830,85± 5201.98 pg/mL y FGF21 3.36±0.19 pg/mL. fGF2, VEGF-A e IGF1 mostraron diferencias individuales significativas, mientras que NGF y FGF21 mostraron un desempeño relativamente uniforme.

El tejido adiposo marrón también juega un papel en la respuesta inflamatoria. Las BATokinas antiinflamatorias secretadas directamente por los adipocitos marrones/beis son SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, folistatina, IL6 y GDF15 [17]. Además, cuando se desarrolla un microambiente inflamatorio (p. ej., obesidad), aumenta la infiltración de macrófagos y otras células inmunitarias en el tejido adiposo. Las células inmunes secretan principalmente citocinas proinflamatorias que inhiben la "transición de adipocitos blancos a adipocitos beige" y promueven el "blanqueamiento de adipocitos marrones". Los adipocitos marrones blanqueados fenotípicamente secretan BATokinas proinflamatorias como Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF, GDF8, ET-1, IL6, IL1 y MCP1 [17]. Los adipocitos marrones blanqueados tienen una actividad termogénica reducida y una capacidad de gasto de energía suprimida, perdiendo así la eficacia fisiológica de los adipocitos marrones.

La adiposidad parda también se asocia con miARN exosomales circulantes. la secreción de microARN exosomales por BAT reprime la transcripción. Cuando se trasplantó BAT a ratones que carecían de la enzima de procesamiento de miARN dicer, que produce microARN, se observaron varios tipos de microARN, se redujo la tolerancia a la glucosa [23] y se sabe que miR-92 está asociado con la absorción de glucosa en ratones pardos. grasa [24].

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REFERENCIAS

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1. Instituto Conjunto de Medicina Regenerativa, Universidad Nacional Kyungpook, Daegu 41405, Corea;