Adipocito

Las células de grasa blanca contienen una sola gota lipídica grande rodeada por una capa de citoplasma y se conocen como uniloculares. El núcleo es aplanado y empujado hacia la periferia. Una célula de grasa típica tiene 0,1  mm de diámetro ^{[ 2 ],} aunque algunas son el doble de grandes y otras la mitad. Sin embargo, estas estimaciones numéricas del tamaño de las células de grasa dependen en gran medida del método de medición y de la ubicación del tejido adiposo. ^{[ 2 ]} La grasa almacenada está en un estado semilíquido y se compone principalmente de triglicéridos y ésteres de colesterol . Las células de grasa blanca secretan muchas proteínas que actúan como adipocinas , como la resistina , la adiponectina , la leptina y la apelina . Un adulto humano promedio tiene 30 mil millones de células de grasa con un peso de 30  libras o 13,5  kg. Si un niño o adolescente aumenta de peso considerablemente, las células de grasa pueden aumentar en número absoluto hasta los veinticuatro años. ^{[ 3 ]} Si un adulto (que nunca fue obeso en la infancia o la adolescencia) aumenta de peso en exceso, las células grasas generalmente aumentan de tamaño, no de número, aunque existe cierta evidencia no concluyente que sugiere que el número de células grasas también podría aumentar si las células grasas existentes se vuelven lo suficientemente grandes (como en niveles particularmente severos de obesidad). ^{[ 3 ]} El número de células grasas es difícil de disminuir mediante la intervención dietética, aunque cierta evidencia sugiere que el número de células grasas puede disminuir si la pérdida de peso se mantiene durante un período de tiempo suficientemente largo (>1 año; aunque es extremadamente difícil para las personas con células grasas más grandes y numerosas mantener la pérdida de peso durante tanto tiempo). ^{[ 3 ]}

Un metaanálisis extenso ha demostrado que el tamaño de las células del tejido adiposo blanco depende de los métodos de medición, los depósitos de tejido adiposo, la edad y el índice de masa corporal; para el mismo grado de obesidad, los aumentos en el tamaño de las células grasas también se asociaron con desregulaciones en el metabolismo de la glucosa y los lípidos. ^{[ 2 ]}

Las células de grasa parda tienen forma poliédrica . La grasa parda se deriva de los dermatomiocitos. A diferencia de las células de grasa blanca , estas células poseen un citoplasma considerable, con varias gotas lipídicas dispersas, y se conocen como células multiloculares. El núcleo es redondo y, aunque se encuentra excéntricamente, no está en la periferia de la célula. El color marrón se debe a la gran cantidad de mitocondrias . La grasa parda, también conocida como "grasa infantil", se utiliza para generar calor.

Los adipocitos de la médula ósea son uniloculares como las células de grasa blanca. El depósito de tejido adiposo de la médula ósea se comprende poco en términos de su función fisiológica y relevancia para la salud ósea. El tejido adiposo de la médula ósea se expande en estados de baja densidad ósea, pero también se expande en el contexto de la obesidad. ^{[ 4 ]} La respuesta del tejido adiposo de la médula ósea al ejercicio se aproxima a la del tejido adiposo blanco . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} El ejercicio reduce tanto el tamaño de los adipocitos como el volumen del tejido adiposo de la médula ósea, según se cuantifica mediante imágenes de resonancia magnética o microtomografía computarizada de hueso teñido con el aglutinante de lípidos osmio .

Se ha demostrado que las células grasas en algunos ratones disminuyen en número debido al ayuno y se observaron otras propiedades cuando se expusieron al frío. ^{[ 12 ]}

Si los adipocitos del cuerpo alcanzan su capacidad máxima de almacenamiento de grasa, pueden replicarse para permitir un almacenamiento adicional de grasa.

Ratas adultas de diversas cepas desarrollaron obesidad al ser alimentadas con una dieta muy apetitosa durante varios meses. El análisis de la morfología de su tejido adiposo reveló aumentos tanto en el tamaño como en el número de adipocitos en la mayoría de los depósitos. La reintroducción de una dieta estándar ^{[ 13 ]} a estos animales precipitó un período de pérdida de peso durante el cual solo el tamaño promedio de los adipocitos volvió a la normalidad. El número de adipocitos se mantuvo en el nivel elevado alcanzado durante el período de aumento de peso. ^{[ 14 ]}

Según algunos informes y libros de texto, el número de adipocitos puede aumentar durante la infancia y la adolescencia, aunque la cantidad suele ser constante en los adultos. Las personas que desarrollan obesidad en la edad adulta, en lugar de en la adolescencia, no tienen más adipocitos que antes. ^{[ 15 ]}

Las personas que han tenido sobrepeso desde la infancia generalmente presentan un mayor número de células adiposas. Quienes aumentan de peso en la edad adulta pueden no tener más células adiposas que sus pares delgados, pero sus células adiposas son más grandes. En general, a las personas con exceso de células adiposas les resulta más difícil perder peso y mantenerlo que a las personas obesas que simplemente tienen células adiposas agrandadas. ^{[ 3 ]}

Las células adiposas corporales presentan respuestas regionales a la sobrealimentación estudiada en sujetos adultos. En la parte superior del cuerpo, un aumento del tamaño de los adipocitos se correlacionó con el aumento de grasa en dicha zona; sin embargo, el número de células adiposas no varió significativamente. En contraste con la respuesta de las células adiposas de la parte superior del cuerpo, el número de adipocitos de la parte inferior del cuerpo sí aumentó significativamente durante el experimento. Cabe destacar que no se observaron cambios en el tamaño de los adipocitos de la parte inferior del cuerpo. ^{[ 16 ]}

Aproximadamente el 10% de las células grasas se renuevan anualmente en todas las edades adultas y niveles de índice de masa corporal sin un aumento significativo en el número total de adipocitos en la edad adulta. ^{[ 15 ]}

La obesidad se caracteriza por la expansión de la masa grasa, a través del aumento del tamaño de los adipocitos ( hipertrofia ) y, en menor medida, la proliferación celular ( hiperplasia ). ^{[ 17 ] [ 2 ]} En el tejido graso de los individuos obesos, hay una mayor producción de moduladores del metabolismo, como glicerol , hormonas , quimiocinas estimulantes de macrófagos y citocinas proinflamatorias , lo que conduce al desarrollo de resistencia a la insulina . ^{[ 18 ]} La producción de estos moduladores y la patogénesis resultante de la resistencia a la insulina probablemente se deban a los adipocitos, así como a los macrófagos del sistema inmunitario que infiltran el tejido. ^{[ 19 ]}

La producción de grasa en los adipocitos es fuertemente estimulada por la insulina . Al controlar la actividad de las enzimas piruvato deshidrogenasa y acetil-CoA carboxilasa , la insulina promueve la síntesis de ácidos grasos insaturados . También promueve la captación de glucosa e induce SREBF1 , que activa la transcripción de genes que estimulan la lipogénesis . ^{[ 20 ]}

SREBF1 ( factor de transcripción 1 de unión al elemento regulador de esteroles ) es un factor de transcripción sintetizado como una proteína precursora inactiva insertada en la membrana del retículo endoplasmático (RE) mediante dos hélices transmembrana . También anclada en la membrana del RE se encuentra SCAP (proteína activadora de la escisión de SREBF), que se une a SREBF1. El complejo SREBF1-SCAP se retiene en la membrana del RE mediante INSIG1 (proteína 1 del gen inducido por insulina). Cuando los niveles de esteroles disminuyen, INSIG1 libera SCAP y el complejo SREBF1-SCAP puede ser clasificado en vesículas de transporte recubiertas por el coatómero COPII , que se exportan al aparato de Golgi . En el aparato de Golgi, SREBF1 se escinde y se libera como una proteína madura transcripcionalmente activa. Posteriormente, puede translocarse al núcleo y activar la expresión de sus genes diana. ^{[ 21 ]}

Los estudios clínicos han demostrado repetidamente que, si bien la resistencia a la insulina suele asociarse con la obesidad, los fosfolípidos de la membrana de los adipocitos de pacientes obesos generalmente presentan un mayor grado de insaturación de ácidos grasos. ^{[ 22 ]} Esto parece indicar un mecanismo adaptativo que permite al adipocito mantener su funcionalidad, a pesar de las mayores necesidades de almacenamiento asociadas con la obesidad y la resistencia a la insulina.

Un estudio realizado en 2013 ^{[ 22 ]} encontró que, si bien la expresión de ARNm de INSIG1 y SREBF1 disminuyó en el tejido adiposo de ratones y humanos obesos, la cantidad de SREBF1 activo aumentó en comparación con ratones normales y pacientes no obesos. Esta regulación negativa de la expresión de INSIG1, combinada con el aumento de SREBF1 maduro, también se correlacionó con el mantenimiento de la expresión del gen diana de SREBF1. Por lo tanto, parece que, al regular negativamente INSIG1, se produce un reinicio del bucle INSIG1/SREBF1, lo que permite el mantenimiento de los niveles de SREBF1 activo. Esto parece ayudar a compensar los efectos antilipogénicos de la resistencia a la insulina y, por lo tanto, preservar la capacidad de almacenamiento de grasa de los adipocitos y la disponibilidad de niveles adecuados de insaturación de ácidos grasos frente a las presiones nutricionales de la obesidad.

Los adipocitos pueden sintetizar estrógenos a partir de andrógenos , ^{[ 23 ]} lo que podría explicar por qué el bajo peso o el sobrepeso son factores de riesgo de infertilidad . ^{[ 24 ]} Además, los adipocitos son responsables de la producción de la hormona leptina . La leptina es importante en la regulación del apetito y actúa como factor de saciedad. ^{[ 25 ]}