FETTGEWEBE: EIGENSCHAFTEN, FUNKTIONEN, TYPEN, KRANKHEITEN - BIOLOGIE - 2025

Das Fettgewebe , auch Fettgewebe genannt, ist Bindegewebe, das von einem losen Zelltyp gebildet wird, der durch interzelluläre Verbindungen Adipozyten genannt wird. Es enthält die größten Kraftstoffreserven aller Gewebe bei Tieren.

Eine durchschnittliche Person hat eine Nahrungsreserve im Fettgewebe ihres Körpers, die bis zu 40 Tage reicht. Diese Energiereserve wird in Form von Triglyceriden gespeichert.

Fettgewebe (Quelle: OpenStax College über Wikimedia Commons)

Adipozyten oder Lipozyten werden so genannt, weil sie Lipide und Fettsäuren in ihrem Cytosol speichern. Es wird geschätzt, dass mehr als 90% dieser Zellen aus Lipiden bestehen, meist in Form von Triglyceriden.

Die physiologische Hauptfunktion von Fettgewebe besteht darin, den Gehalt an freien Fettsäuren im Blut aufrechtzuerhalten, da dies dem Körper eine konstante Versorgung mit oxidierbaren Substraten für die Zellatmung und andere Stoffwechselprozesse gewährleistet.

Alle Fettsäuren, die in der Leber synthetisiert oder vom Verdauungssystem absorbiert werden, werden assimiliert und in Form von Triglyceriden im Fettgewebe der Adipozyten gespeichert.

Das Speichern von Kalorien in Form von Triglyceriden hat eine bessere Energieausbeute für den Körper als wenn es in Form von Protein und Kohlenhydraten gespeichert würde.

Die Oxidation von Kohlenhydraten und Proteinen erzeugt ungefähr 4 Kcal / g, während die Oxidation von Fettsäuren 9 Kcal / g erzeugt. Darüber hinaus erfordert die Speicherung von Proteinen und Kohlenhydraten in der Zelle die Akkumulation von intrazellulärem Wasser, während Triglyceride etwa 90% des Nettogewichts von Adipozyten einnehmen können.

Allgemeine Charakteristiken

Fettgewebe besteht aus miteinander verbundenen Adipozyten. Jeder Adipozyt ist perfekt angepasst, um Fettsäuren in Form einzigartiger Triglyceridtröpfchen im Cytosol zu speichern.

Adipozyten sind hochspezialisierte Zellen, so dass sie drei Funktionen erfüllen: (1) Energie speichern, (2) Energie und endokrine Substanzen freisetzen und (3) das Zentralnervensystem darüber informieren, wie viele Kalorien gespeichert sind.

Ein Erwachsener mit durchschnittlicher Größe und durchschnittlichem Gewicht hat zwischen 25 und 30 Billionen Adipozyten in seinem Körper. Diese Zahl ist jedoch empfindlich gegenüber der Gewichtszunahme der Person, da nach einer Gewichtszunahme die Größe und Anzahl der Adipozyten im Körper zunimmt.

Histologischer Abschnitt des Fettgewebes (Quelle: Ganymede via Wikimedia Commons)

Das gesamte Fettgewebe ist stark vaskularisiert, wodurch es den schnellen Stoffwechselveränderungen des Körpers effektiv entsprechen kann. Darüber hinaus ist die Durchblutung im Fettgewebe größer als im ruhenden Skelettmuskel.

Der Ursprung des Fettgewebes ist mesenchymal, dh es stammt aus dem embryonalen Gewebe. Adipozyten stammen aus einer pluripotentiellen mesenchymalen Vorläuferzelle.

Diese pluripotentielle Zelle differenziert sich zuerst in einen Adipoblasten, später in einen Präadipozyten und schließlich in einen Adipozyten. Neu differenzierte Adipozyten haben das Aussehen von Fibroblasten und reifen im Laufe der Zeit und erwerben den für Adipozyten typischen Enzymapparat.

Fettgewebe sind an mehreren Stellen im Körper von Tieren auf dermaler, subkutaner, mediastinaler, mesenterialer, perigonadaler, perirenaler und retroperitonealer Ebene verteilt. Bei Säugetieren kann es in zwei verschiedenen Arten gefunden werden, weißes Fettgewebe und braunes Fettgewebe. Beide Arten von Fettgewebe weisen deutliche morphologische und verteilungsbedingte sowie genetische und funktionelle Unterschiede auf.

Eigenschaften

Viele Jahre lang wurde angenommen, dass die einzige und Hauptfunktion von Fettgewebe die Speicherung von Lipiden nach übermäßigem Energieverbrauch war; Zusätzlich zur Bereitstellung energiereicher Substrate, wenn dies für die anderen Organe des Körpers erforderlich ist.

Seit einigen Jahren wird jedoch festgestellt, dass Fettgewebe auch eine wichtige aktive Sekretionsfunktion für den Körper von Tieren hat. Daher wird Fettgewebe jetzt auch als endokrines Gewebe angesehen.

Fettgewebe gilt heute als „Meister“ der Energiespeicherung in Form von Lipiden und ist durch die Sekretion von Proteinfaktoren, die als Adipokine bezeichnet werden, ein starker Regulator vieler anderer Prozesse.

Zu diesen Prozessen, die durch Fettgewebe reguliert werden, gehören der Energiestoffwechsel, Entzündungen und pathophysiologische Veränderungen wie Krebs und Infektionskrankheiten.

Viele Wissenschaftler verbinden die Sekretion des Tumornekrosefaktors durch Fettgewebe mit einer grassierenden Zunahme von Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes.

Die endokrine Funktion von Fettgewebe ist für Ärzte von solcher Bedeutung, dass sie glauben, dass Fettleibigkeit in den meisten Fällen eine Fehlfunktion des Fettgewebes verursacht und dies viele der mit dieser Erkrankung verbundenen Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursacht.

Fettgewebe ist bei vielen Tieren ein Schutzmechanismus gegen mechanische Stöße und ein Isolator gegen extreme Kältebedingungen. Meerestiere wie Robben haben große Schichten Fettgewebe, um sich vor der Kälte der Umwelt zu schützen.

Morphologie

Bei den meisten Tieren ist Fettgewebe eine Assoziation von Adipozyten, die durch Kollagenfasern mit anderen Geweben begrenzt sind. In geringerem Maße werden vaskuläre Stromazellen gefunden.

Diese vaskulären Stromazellen umfassen fibroelastische Bindegewebszellen, einige weiße Blutkörperchen, Makrophagen und Präadipozyten. Letztere warten darauf, mit Triglyceriden gefüllt zu werden, um sich in reife Adipozyten zu verwandeln.

Entsprechend ihrer Morphologie können zwei Arten von Adipozyten innerhalb des Fettgewebes unterschieden werden, unilokulare und multilokulare Adipozyten. Unilokulare enthalten einen einzelnen Tropfen Triglyceride, der den Zellkern gegen die Zellplasmamembran drückt.

Wenn diese Zellen unter einem Mikroskop beobachtet werden, haben sie eine Ringform und sind charakteristisch für weißes Fettgewebe. Ihre Größe reicht von 25 bis 200 Mikrometer. Die Mitochondrien dieser Zellen befinden sich im dicksten Teil der zytosolischen Grenze in der Nähe des Kerns.

Andererseits sind multilokulare Adipozyten im Allgemeinen in braunem Fettgewebe zu finden und enthalten viele kleine Lipidtröpfchen, die in ihrem Cytosol dispergiert sind. Diese Zellen können maximal 60 Mikrometer erreichen; während Lipidtröpfchen größer als 25 Mikrometer sein können.

Komposition

Die "braune" Farbe des braunen Fettgewebes ist auf eine erhöhte Vaskularisation und Verpackung der Mitochondrien zurückzuführen. Im Gegensatz dazu besteht weißes Fettgewebe praktisch aus reinen Lipiden mit einem Anteil von 90 bis 99% an Triglyceriden.

Kleine Mengen an freien Fettsäuren wie Diglyceriden, Cholesterin, Phospholipiden und kleine Mengen an Cholesterinestern und Monoglyceriden finden sich auch in den Adipozyten, aus denen weißes Fettgewebe besteht.

Außerdem ist weißes Fettgewebe nicht so vaskularisiert wie braunes Fettgewebe, aber jeder Adipozyt in weißem Fettgewebe steht in Kontakt mit mindestens einer Blutkapillare.

Fast 90% der Lipidmischung aller Adipozyten besteht aus sechs Fettsäuren, nämlich Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und Linolsäure.

Die Fettsäurezusammensetzung des Fettgewebes variiert jedoch in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Diät. Das verbleibende Gewicht des Fettgewebes besteht aus Wasser in 5 bis 30% und Proteinen in 2 bis 3% der verbleibenden Zusammensetzung zu Lipiden.

Typen

Wie bereits erwähnt, gibt es zwei verschiedene Arten von Fettgewebe: weißes Fettgewebe und braunes Fettgewebe.

Weißes Fettgewebe

Dies ist das Energiereservoir des Körpers schlechthin, es kommt in einer viel größeren Menge als braunes Fettgewebe vor und ist subkutan über fast den gesamten Körper von Tieren verteilt.

Weißes Fettgewebe repräsentiert ein hochdynamisches Gewebe. Dies ist abhängig vom Energiebedarf des Individuums in der Lage, Triglyceride in Form von Lipidtropfen abzubauen oder zu speichern.

Verteilung von weißem Fettgewebe im menschlichen Körper (Quelle: Cook, A. und Cowan, C., Adipose (31. März 2009), StemBook, Hrsg. The Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.40. 1, http://www.stembook.org. Über Wikimedia Commons)

Darüber hinaus stellt weißes Fettgewebe eine wichtige mechanische Unterstützung für die Positionierung von Organen wie Nieren und Augen dar. Es wirkt auch als elastischer Stoßdämpfer an Stellen, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind, wie z. B. den Fußsohlen und den Handflächen.

Es ist ersichtlich, dass weißes Fettgewebe in zwei Teile unterteilt ist, reifes Fettgewebe und stomatales Fettgewebe. Letzteres hat viele Immunzellen wie Makrophagen und Lymphozyten, Endothelzellen und Fibroblasten.

Weißes Fettgewebe ist nicht gleichmäßig im Körper verteilt, jede Fettablagerung variiert in Zusammensetzung, Mikrovaskularisation, Nerveninnervation, metabolischen Eigenschaften, extrazellulärer Zusammensetzung und der Menge an sekretierten Adipokinen.

In weißem Fettgewebe werden mehrere Hormone synthetisiert, die eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und im endokrinen System spielen. Einige dieser Hormone sind Adiponectin, Leptin und Resistin, die alle am Energiestoffwechsel beteiligt sind.

Braunes Fettgewebe

Braunes Fettgewebe ist auf die Thermogenese von Tieren spezialisiert, die in der Lage sind, die Temperatur ihres inneren Körpers durch Hydrolyse und Oxidation von Fettsäuren in Adipozyten mehr oder weniger konstant zu halten (Homöothermen).

Dieses Gewebe ist bei neugeborenen Tieren häufiger vorhanden und verbraucht es, anstatt Energie zu speichern, zur Wärmeerzeugung. Beim Menschen nimmt mit zunehmendem Alter des Säuglings der Anteil an braunem Fettgewebe im Körper ab.

Bei einigen Tieren, insbesondere bei Tieren, die während ihres Lebenszyklus Winterschlafereignisse durchlaufen, kommt braunes Fettgewebe in erwachsenen Organismen vor und ist für ihr Überleben von großer Bedeutung.

Braunes Fettgewebe (Quelle: Lucasmcorso, über Wikimedia Commons)

Ein Beispiel für diese Tiere sind Braun- und Schwarzbären, die vor dem Winter überschüssiges Fett fressen, um Lipide in ihrem braunen Fettgewebe zu speichern. Während des Winterschlafes sinkt Ihre Körpertemperatur und Ihr Stoffwechsel verlangsamt sich.

Um aus diesem Zustand aufzuwachen, beginnt das braune Fettgewebe Lipide zu verbrauchen und Wärme freizusetzen. Diese Wärmeabgabe bewirkt, dass das Individuum aufwacht und aus seinem Ruhezustand herauskommt.

Braunes Fettgewebe hat eine rote oder braune Farbe, dh es ist mehr oder weniger braun. Dies ist auf die reichhaltige Vaskularisation und das vermehrte Vorhandensein von Mitochondrien in den Adipozyten zurückzuführen. Diese Mitochondrien können in Größe und Form variieren.

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