Adipocyt i tkanka tłuszczowa

Funkcje naszych komórek to efekt tysięcy lat adaptacji człowieka do warunków życia na ziemi. Komórki tkanki tłuszczowej, adipocyty, są tego typowym przykładem.

Oporny tłuszcz
Kiedy traci się zbędne kilogramy, nierzadko można zauważyć, że w pewnych miejscach tłuszcz się utrzymuje mimo przestrzegania diety czy wzmożonej aktywności fizycznej. Determinujące jest tu podłoże genetyczne oraz wpływ hormonów, na które trudno oddziaływać. W przypadku kobiety mówimy zwykle o otyłości gynoidalnej – oporny tłuszcz jest umiejscowiony na pośladkach, udach i biodrach (ta sytuacja może ulec zmianie po menopauzie, kiedy w wyniku spadku estrogenów tłuszcz, jak w przypadku otyłości androidalnej, umiejscowi się w okolicy brzucha). To właśnie w tych newralgicznych miejscach tłuszcz pojawia się najpierw, kiedy nabiera się kilogramów, i znika jako ostatni, kiedy się kilogramy traci.
Procesem lipolizy kierują receptory adrenergiczne – alfa-2 i beta-2, umiejscowione na błonach komórek tłuszczowych. W wyniku działania katecholamin (noradernaliny i adrenaliny) receptory beta-2 aktywują uwalnianie kwasów tłuszczowych, podczas gdy receptory alfa-2 wykazują aktywność antylipolityczną. Rozmieszczenie tych receptorów jest nierównomierne i zależy od umiejscowienia tkanki tłuszczowej. Np. w tkance tłuszczowej na udach i pośladkach u kobiety, podobnie w przypadku podskórnej tkanki brzusznej u mężczyzny występuje większa gęstość receptorów alfa-2 i mała liczba receptorów beta-2.

Mechanizm tycia
Tkanka tłuszczowa biała reprezentuje 15 do 20% wagi dorosłego człowieka. Liczba adipocytów, które ją tworzą, definiuje się w czasie trzech kluczowych okresów życia:

  • w ostatnich trzech miesiącach życia płodowego (sposób odżywiania się matki),
  • w pierwszym roku życia,
  • w początkowym okresie dojrzewania.

W czasie każdego z tych okresów powstają adipocyty, które w dorosłym organizmie mają stworzyć stabilny kapitał komórek tłuszczowych. Ich liczba wynosi średnio między 25 a 30 miliardów. Przejadanie się i/lub brak ruchu w tych kluczowych okresach rozwoju ułatwiają przerost lub mnożenie się adipocytów, co może sprzyjać nadwadze lub otyłości w późniejszym życiu. Udowodniono, że aktywność fizyczna utrudnia wspomniany przerost.
W przypadku nadmiaru pożywienia niekompensowanego przez aktywność fizyczną (zachwianie równowagi energetycznej) komórki tłuszczowe będą gromadzić cały nadmiar energii w formie triglicerydów, zwiększając w ten sposób objętość. Nazywamy to przerostem adipocytów. Ale nie wszystkie komórki powiększają się w tym samym czasie i w tym samym miejscu. Jest to uzależnione od płci i pewnych czynników dziedzicznych. Mężczyzna zwykle narzeka na skupiska tłuszczu w górnych partiach ciała i w okolicy brzucha, a kobieta na tłuszcz w dolnych partiach brzucha (pod pępkiem), na wysokości bioder, pośladków i ud.
Jeśli zachwianie równowagi energetycznej utrzymuje się, a organizm nie ma już możliwości magazynowania tłuszczów, wówczas uaktywnia się proces przekształcania preadipocytów w dojrzałe adipocyty, ich liczba rośnie i w przypadku osoby cierpiącej na skrajne postacie otyłości (wskaźnik masy ciała około 60) można się doliczyć aż 260 miliardów tych komórek. 

Złożona komórka
Przez długi czas komórka tłuszczowa była mało znana i pewnie z tego względu nie przypisywano jej istotnej roli. Dopiero w latach 1920–1940 komórka tłuszczowa wzbudziła wśród naukowców zainteresowanie, na jakie zasługiwała. Prace na temat fizjologii tkanki tłuszczowej opublikowane w roku 1948 w „Physiological Review” dały początek licznym badaniom, które w 1965 roku doprowadziły do opublikowania przez American Physiological Society dzieła liczącego ponad 800 stron, w całości poświęconego tkance tłuszczowej.
Przedstawiono w nim m.in. mechanizmy lipogenezy i lipolizy, zgodnie z którymi adipocyt jest w stanie zwiększyć aż 20-krotnie swój rozmiar, wypełniając się triglicerydami (lipogeneza), a następnie „schudnąć”, rozkładając owe triglicerydy na glicerol i kwasy tłuszczowe gotowe do użycia przez organizm w zależności od potrzeb (lipoliza).
Ale rola tkanki tłuszczowej znacznie wykracza poza mechanizm magazynowania i uwalniania tłuszczu. W wyniku badań tkanka ta okazała się być złożonym organem wydzielniczym, zdolnym syntetyzować hormony, w tym odkrytą w 1994 roku słynną leptynę, regulującą apetyt, ale też estrogeny, kortyzol oraz białka – adipocytokiny. Adipocyt nie jest już dzisiaj po prostu strukturą komórkową wypełnioną tłuszczem, ale jest postrzegany jako gruczoł dokrewny, podobnie jak tarczyca czy przysadka i nieustannie pozostaje obiektem pogłębionych poszukiwań.

Adipocyt – kwestia przetrwania
Rolą adipocytu jest magazynowanie energii – jest on dla organizmu swego rodzaju spiżarnią. Gromadzi rezerwy w czasie dobrobytu, aby móc je zużyć, kiedy nadejdą gorsze dni. Przez długi czas w historii naszego gatunku dostępność pożywienia nie była sprawą oczywistą (zresztą do dzisiaj nie jest w wielu częściach świata), a jego dostarczanie było nieregularne i uzależnione np. od pór roku. W przypadku braków pożywienia zmagazynowana energia umożliwiała pracę mięśni i organów wewnętrznych, pozwalając przeżyć.
To również na skutek tej adaptacji wytworzyły się różnice między obiema płciami, powodując, że organizm kobiety może magazynować tłuszcz dwukrotnie łatwiej niż organizm mężczyzny, zwłaszcza w okolicy brzucha. Współcześnie ta zdolność jest traktowana jako niesprawiedliwość losu, ale dawniej pozwalała ona kobiecie ciężarnej lub karmiącej dysponować większymi rezerwami tłuszczu w przypadku niedoborów pożywienia i tym samym dawała większą szansę na przetrwanie gatunku.