רקמת השומן , המכונית גם רקמת שומן היא רקמת חיבור נוצרה על ידי סוג רופף של תאים הנקראת adipocytes יחד על ידי קשרים בין-תאיים. הוא מכיל את מאגרי הדלק הגדולים ביותר של כל הרקמות בבעלי חיים.
לאדם ממוצע יש שמורת מזון ברקמת השומן בגופו המגיעה עד 40 יום. שמורת אנרגיה זו מאוחסנת בצורה של טריגליצרידים.
רקמת שומן (מקור: מכללת OpenStax דרך Wikimedia Commons)
Adipocytes או ליפוציטים נקראים כך מכיוון שהם מאחסנים ליפידים וחומצות שומן בציטוזול שלהם. ההערכה היא כי למעלה מ- 90% מהתאים הללו מורכבים מליפידים, לרוב בצורה של טריגליצרידים.
התפקיד הפיזיולוגי העיקרי של רקמת השומן הוא שמירה על רמות חומצות השומן החופשיות בדם, מכיוון שהדבר מבטיח לגוף אספקה מתמדת של מצעים ניתנים לטיפול בנשימה תאית ותהליכים מטבוליים אחרים.
כל חומצות השומן המסונתזות בכבד או נספגות על ידי מערכת העיכול נטמעות ונשמרות בצורה של טריגליצרידים ברקמות השומן בתוך אדיפוציטים.
לאחסון קלוריות בצורה של טריגליצרידים יש תשואה אנרגטית טובה יותר לגוף מאשר אם היו מאוחסנים בצורה של חלבון ופחמימות.
חמצון פחמימות וחלבונים מייצר כ -4 קק"ל / גרם ואילו חמצון חומצות שומן מייצר 9 קק"ל / גרם. יתר על כן, אגירת חלבונים ופחמימות בתא דורשת הצטברות של מים תוך תאיים, ואילו הטריגליצרידים יכולים לתפוס כ 90% מהמשקל הנקי של אדיפוציטים.
מאפיינים כלליים
רקמת שומן מורכבת מאדיפוציטים המקושרים זה לזה. כל אדיפוציט מותאם באופן מושלם לאחסון חומצות שומן בצורה של טיפות טריגליצרידים ייחודיות בתוך הציטוזול.
אדיפוציטים הם תאים מיוחדים מאוד, עד כדי כך שהם ממלאים שלוש פונקציות: (1) אוגר אנרגיה, (2) משחרר אנרגיה וחומרים אנדוקריניים, ו- (3) מודיעים למערכת העצבים המרכזית כמה קלוריות מאוחסנות.
לאדם מבוגר בגובה ומשקל ממוצע יש בין 25 ל 30 טריליון אדיפוציטים בגופו. עם זאת, מספר זה רגיש לעליה במשקל של האדם, שכן לאחר עלייה במשקל, גודל ומספר האדיפוציטים בגוף עולה.
קטע היסטולוגי של רקמת השומן (מקור: Ganymede באמצעות ויקימדיה Commons)
כל רקמות השומן הן בכלי הדם מאוד, הדבר מאפשר לה לעמוד ביעילות בשינויים המטבוליים המהירים של הגוף. יתר על כן, זרימת הדם גדולה יותר ברקמת השומן מאשר בשרירי השלד הנחים.
מקורם של רקמת השומן הוא מזנכימאלי, כלומר מקורו ברקמה עוברית. אדיפוציטים מקורם בתא מבשר מזנכימאלי פלוריפוטנציאלי.
תא פלוריפוטנציאלי זה מתבדל תחילה לאדיפובלסט, אחר כך לפרדיפוציט ולבסוף לאדיפוציט. לאדיפוציטים שהובחנו לאחרונה יש מראה של פיברובלסטים, ועם הזמן הם מתבגרים ורוכשים את המנגנון האנזימטי האופייני לאדיפוציטים.
רקמות שומן מופצות במקומות רבים בגוף של בעלי חיים ברמת העור, התת עורית, המדיאסטינלית, mesenteric, perigonadal, perirenal ו retroperitoneal. אצל יונקים ניתן למצוא אותו בשני סוגים שונים, רקמת שומן לבנה ורקמת שומן חומה. לשני סוגי רקמות השומן יש הבדלים ניכרים ביניהם, הן מורפולוגיות והן של תפוצה, כמו גם גנטיות ותפקודיות.
מאפיינים
במשך שנים רבות נחשב כי התפקיד היחיד והעיקרי של רקמת השומן היה אחסון של שומנים לאחר צריכת אנרגיה מופרזת; בנוסף לספק מצעים עתירי אנרגיה במידת הצורך לאיברים אחרים בגוף.
עם זאת, במשך כמה שנים נמצא כי לרקמת השומן יש גם תפקוד הפרשה פעיל חשוב לגוף בעלי החיים. לכן, רקמת שומן נחשבת כיום גם לרקמה אנדוקרינית.
כיום רקמת השומן נחשבת ל"אדון "לאחסון אנרגיה בצורה של ליפידים, ובאמצעות הפרשת גורמי חלבון הנקראים אדיפוקינים, היא מווסתת עוצמה של תהליכים רבים אחרים.
בין התהליכים המווסתים על ידי רקמת השומן הם מטבוליזם של אנרגיה, דלקות ושינויים פתופיזיולוגיים כמו סרטן ומחלות זיהומיות.
מדענים רבים קושרים את הפרשת גורם נמק הגידול על ידי רקמת שומן עם עלייה משתוללת בהשמנת יתר וסוכרת מסוג 2.
לתפקוד האנדוקריני של רקמת השומן יש חשיבות כה רבה לרופאים, עד שהם חושבים שברוב המקרים השמנת יתר גורמת לתפקוד לקוי של רקמת השומן וזה גורם לרבים מהמחלות המטבוליות והקרדיווסקולריות הקשורות למצב זה.
אצל בעלי חיים רבים רקמת השומן מייצגת מנגנון הגנה מפני פגיעות מכניות ומבודד נגד תנאי קור קיצוניים. לבעלי חיים ימיים כמו כלבי ים יש שכבות גדולות של רקמת שומן כדי לבודד את עצמם מהקור של הסביבה.
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
ברוב בעלי החיים, רקמת השומן היא אסוציאציה של אדיפוציטים המופרדים עם רקמות אחרות על ידי סיבי קולגן. במידה פחותה נמצאים תאי סטרומה בכלי הדם.
תאי סטרומה וסקולריים אלה כוללים תאי רקמת חיבור פיברואסטית, חלק מתאי הדם הלבנים, מקרופאגים וקדם-אדפוציטים. האחרונים מחכים להתמלא בטריגליצרידים כדי להפוך לאדיפוציטים בוגרים.
על פי המורפולוגיה שלהם, ניתן להבחין בין שני סוגים של אדיפוציטים בתוך רקמת השומן, אפילוציטים חד-צדדיים ורב-עיניים. חד-משני-זיהומים מכילים טיפה יחידה של טריגליצרידים הדוחס את גרעין התא מול קרום פלסמת התא.
תאים אלה, אם נצפו תחת המיקרוסקופ, הם בצורת טבעת ומאפיינים רקמת שומן לבנה, גודלם נע בין 25 ל -200 מיקרון. המיטוכונדריה של תאים אלה נמצאים בחלק העבה ביותר של הגבול הציטוזולי, סמוך לגרעין.
מצד שני, אדיפוציטים רב-צדדיים נמצאים לרוב ברקמת שומן חומה ומכילים טיפות שומנים קטנות רבות המפוזרות בציטוזול שלהם. תאים אלה יכולים להגיע למקסימום של 60 מיקרון; בעוד טיפות שומנים יכולות להיות גדולות מ -25 מיקרון.
הרכב
הצבע ה"חום "של רקמת השומן החומה נובע מגידול וסקליזציה ואריזה של המיטוכונדריה. לעומת זאת, רקמת שומן לבנה מורכבת למעשה משומנים טהורים, עם אחוז של 90 עד 99% מהטריגליצרידים.
כמויות קטנות של חומצות שומן חופשיות כמו דיגליצרידים, כולסטרול, פוספוליפידים וכמויות קטנות של אסטרים כולסטרול ומונוגליצרידים נמצאים גם באדיפוציטים המרכיבים רקמת שומן לבנה.
יתרה מזאת, רקמת שומן לבנה אינה מכווצת כמו רקמת שומן חומה, אך כל אדיפוציט ברקמת שומן לבן נמצא במגע עם נימת דם אחת לפחות.
כמעט 90% מתערובת הליפידים של כל האדיפוציטים מורכבת משש חומצות שומן, כלומר: חומצה מוריסטית, חומצה פלמיטית, חומצה פלמיטולית, חומצה סטארית, חומצה אולאית וחומצה לינולאית.
עם זאת, הרכב חומצות השומן של רקמת השומן משתנה בהתאם להרכב הדיאטה. המשקל הנותר של רקמת השומן מורכב ממים ב 5 עד 30% וחלבונים ב 2 עד 3% מההרכב שנותר לליפידים.
סוגים
כאמור, ישנם שני סוגים שונים של רקמת שומן, רקמת שומן לבנה ורקמת שומן חומה.
רקמת שומן לבנה
זהו מאגר האנרגיה של הגוף במצוינות, הוא נמצא בכמות גדולה בהרבה מרקמת שומן חומה, והוא מופץ תת עורית כמעט בכל גוף בעלי החיים.
רקמת שומן לבנה מייצגת רקמה דינמית מאוד. זה, תלוי בצרכי האנרגיה של האדם, מסוגל להשפיל או לאחסן טריגליצרידים בצורה של טיפות שומנים.
התפלגות רקמת השומן הלבנה בגוף האדם (מקור: Cook, A. ו- Cowan, C., Adipose (31 במרץ, 2009), StemBook, עורכת הקהילה לחקר תאי הגזע, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.40. 1, http://www.stembook.org. באמצעות Wikimedia Commons)
בנוסף, רקמת שומן לבנה מייצגת תמיכה מכנית חשובה למיקום איברים כמו הכליות והעיניים. כמו כן, הוא פועל כבולם זעזועים אלסטי במקומות הנתונים ללחץ מכני גבוה, כמו במקרה של סוליות כפות הרגליים וכפות הידיים.
ניתן לראות כי רקמת שומן לבנה מחולקת לשני חלקים, רקמת שומן בוגרת ורקמת שומן בטן. באחרון תאי חיסון רבים כמו מקרופאגים ולימפוציטים, תאי אנדותל ופיברובלסטים.
רקמת שומן לבנה אינה מופצת באופן אחיד בגוף, כל משקע שומני משתנה בהרכב, מיקרו-וסקולריזציה, עצבוב עצבי, מאפיינים מטבוליים, הרכב חוץ-תאי וכמות האדיפוקינים המופרשים.
רקמת שומן לבנה מסונתזת כמה הורמונים הממלאים תפקידים חשובים במטבוליזם ובמערכת האנדוקרינית. חלק מההורמונים הללו הם אדיפונקטין, לפטין ונגדן, כולם מעורבים במטבוליזם אנרגטי.
רקמת שומן חומה
רקמת שומן חומה מתמחה בתרמוגנזה של בעלי חיים המסוגלים לשמור על טמפרטורת גופם הפנימי פחות או יותר קבועה (הומותרפיה) באמצעות הידרוליזה וחמצון של חומצות שומן בתוך אדפוציטים.
רקמה זו קיימת בתדירות גבוהה יותר אצל בעלי חיים שזה עתה נולדו ובמקום לאגור אנרגיה היא צורכת אותה כדי לייצר חום. אצל בני אדם, ככל שתינוקות מתבגרים, אחוז רקמת השומן החום בגוף יורד.
עם זאת, בחלק מבעלי החיים, במיוחד אלה העוברים אירועי שינה במהלך מחזור חייהם, רקמת שומן חומה נמצאת באורגניזמים בוגרים ויש לה חשיבות רבה להישרדותם.
רקמת שומן חומה (מקור: Lucasmcorso, באמצעות Wikimedia Commons)
דוגמה לבעלי חיים אלה הם דובים חומים ושחורים שאוכלים עודפי שומן לפני החורף לאחסון שומנים ברקמת השומן החומה שלהם. במהלך תרדמת חום גופך יורד וחילוף החומרים שלך מאט.
כדי להתעורר ממצב זה, רקמת השומן החומה מתחילה לצרוך שומנים ולשחרר חום. שחרור חום זה גורם לאדם להתעורר ולצאת ממצבו הרדום.
רקמת שומן חומה היא בעלת צבע אדום או חום, כלומר היא פחות או יותר חומה. זה נובע מכלי הדם העשירים והנוכחות המוגברת של המיטוכונדריה בתוך האדיפוציטים. מיטוכונדריות אלה יכולות להשתנות בגודל ובצורה.
הפניות
- Coelho, M., Oliveira, T., and Fernandes, R. (2013). ביוכימיה של רקמת שומן: איבר אנדוקריני. ארכיונים למדעי הרפואה: AMS, 9 (2), 191.
- Lee, YH, Mottillo, EP, & Granneman, JG (2014). פלסטיות של רקמות שומן מ- WAT ל- BAT ובין לבין. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Molecular Base of Disease, 1842 (3), 358-369.
- מרסלה, RJ (2012). מאפיינים ביולוגיים של רקמת השומן: האדיפוציט כתא אנדוקריני. כתב העת הרפואי הקליני של לאס קונדס, 23 (2), 136-144
- שרר, PE (2006). רקמת שומן: מתא תא אחסון ליפידים לאיבר אנדוקריני. סוכרת, 55 (6), 1537-1545.
- טרייהורן, פ (2007). ביולוגיה אדיפוציטית. ביקורות על השמנת יתר, 8, 41-44.
- Villarroya, F., Cereijo, R., Villarroya, J., & Giralt, M. (2017). רקמת שומן חומה כאיבר הפרשה. חוות דעת על טבע אנדוקרינולוגיה, 13 (1), 26.