Abstrak

Jaringan adiposa perirenal, salah satu massa lemak yang mengelilingi ginjal, dapat diperoleh dari donor sehat selama transplantasi ginjal. Jaringan adiposa perirenal hanya pernah dikenal sebagai jaringan ikat untuk melindungi ginjal dan pembuluh darah ginjal dari rangsangan fisik eksternal. Namun, baru-baru ini, jaringan adiposa mulai dianggap sebagai organ endokrin, dan jaringan adiposa perirenal sekarang dianggap memiliki efek langsung pada penyakit metabolik. Ciri-ciri jaringan adiposa perirenal dari donor yang sehat adalah: (Ⅰ) Terdapat sejumlah besar sel adiposa coklat (70–80 persen dari total), (Ⅱ) Sebagian besar sel adiposa coklat tidak aktif dalam sel istirahat siklus, (Ⅲ) Faktor pengaktif adalah paparan suhu rendah yang konstan, hormon, faktor metastasis, dan faktor lingkungan, (Ⅳ) Secara anatomis, sejumlah besar sel adiposa coklat didistribusikan di dekat kelenjar adrenal, (Ⅴ) Sel krem, diproduksi dengan mengubah adiposit putih menjadi adiposit seperti coklat, sangat aktif, (Ⅵ) Sel yang diaktifkan mengeluarkan BATokines, dan (Ⅶ) Efisiensi konsumsi energi tinggi. Terlepas dari keuntungan ini, semua jaringan adiposa perirenal dari donor yang sehat dibakar sebagai limbah medis. Dengan maksud penggunaannya, ulasan ini membahas adiposit coklat dan sel krem ​​dalam jaringan adiposa perirenal dari donor yang sehat dan mengusulkan peluang untuk aplikasi klinis mereka.

Kata kunci

perirenal; jaringan adiposa; donor yang sehat; adiposit coklat; sel krem;Manfaat ekstrak Cistanche

Klik di sini untuk mendapatkanefek manfaat Cistanche pada Ginjal

Jaringan Adiposa Perirenal

Ada tiga jenis lemak yang mengelilingi ginjal: lemak pararenal, lemak sinus, dan lemak perirenal. Lemak pararenal terletak di luar membran ginjal dan terdiri dari lemak putih [1]. Lemak sinus ginjal didistribusikan di sekitar pembuluh ginjal, hadir dalam membran ginjal, dan meningkat dengan obesitas. Lemak perirenal terletak di rongga retroperitoneal dan dianggap sebagai jaringan ikat sederhana yang melindungi ginjal dan pembuluh ginjal dari rangsangan fisik eksternal (Gambar 1A) [1].

Gambar 1. Karakterisasi jaringan adiposa perirenal. (A) Lokasi anatomi jaringan adiposa perirenal, (B) Jaringan adiposa perirenal yang menyusun jenis sel adiposa, (C) Termogenesis adiposit coklat untuk pembakaran kalori, (D) Adipokin, disekresikan oleh adiposit coklat, putih, dan krem, dan (E) Penginduksi pencoklatan untuk transformasi adiposit putih menjadi sel krem.

Namun demikian, dengan jaringan adiposa dianggap sebagai organ endokrin yang mengeluarkan berbagai adipokin dan bukan hanya penyimpanan energi, jaringan adiposa perirenal dianggap secara langsung mempengaruhi penyakit metabolik seperti diabetes, obesitas, dan kelainan kardiovaskular [2]. Sebagai organ endokrin, jaringan adiposa perirenal mengandung sejumlah besar adiposit coklat [3] dan sel krem ​​yang sangat aktif dihasilkan oleh transformasi adiposit putih [4]. Oleh karena itu, jaringan adiposa perirenal dianggap sebagai sumber sel yang sangat berguna untuk tujuan terapeutik.

Namun, semua jaringan adiposa perirenal yang diperoleh dari donor sehat selama transplantasi ginjal akan dibakar sebagai limbah medis. Untuk meningkatkan kemungkinan aplikasi klinisnya, artikel ini meninjau karakteristik dan potensi aplikasi jaringan adiposa perirenal.

Jenis adiposit dalam jaringan adiposa perirenal

Adiposit yang membentuk jaringan adiposa perirenal, seperti jaringan adiposa lainnya, sebagian besar dibagi menjadi sel darah putih dan sel coklat (Gambar 1B). Adiposit putih menyimpan energi dalam bentuk trigliserida, yang dipecah menjadi asam lemak dan gliserol selama puasa. Mereka memengaruhi nafsu makan dan sensitivitas insulin dengan cara yang sama seperti organ endokrin dengan mengeluarkan molekul mirip hormon seperti leptin dan lipocalin. Pada saat yang sama, adiposit coklat mempertahankan suhu tubuh dengan melepaskan energi kimia sebagai panas melalui jalur yang dimediasi protein 1 (UCP1) yang tidak berpasangan, mekanisme pertahanan terhadap hipotermia (Gambar 1C) [6,7].

Secara histologis, adiposit memiliki bentuk seragam yang dipisahkan oleh interval kolagen tipis. Dalam adiposit putih, sitoplasma didorong ke tepi oleh tekanan tetesan lemak. Sedangkan nukleusnya kecil dan tipis, berbentuk lonjong, dan terdorong ke samping dengan gumpalan lemak besar di tengahnya (Gambar 1B(b)) [8]. Adiposit coklat lebih kecil dan mengandung banyak tetesan lemak (Gambar 1B(a)) [3). Ketika adiposit putih memiliki ekspresi UCP1 yang tinggi dan banyak tetesan lemak kecil, mereka disebut sel krem ​​(Gambar 1B(c)) [9l.]. Sel krem ​​​​berasal berbeda dari adiposit coklat, tetapi memiliki fungsi konsumsi energi yang sama dengan kalori; oleh karena itu, mereka memiliki nilai klinis.

Cistanche standar

Manfaat Jaringan Adiposa Coklat

Peran utama jaringan adiposa coklat adalah mempertahankan suhu tubuh yang konstan dengan menghasilkan panas; menghasilkan 300 kkal dan mengonsumsi 50 g jaringan adiposa coklat (Gambar 1C) [10]. Tindakan pembakaran kalori jaringan adiposa coklat dapat diterapkan dalam pengobatan obesitas dan resistensi insulin, yang merupakan gangguan metabolisme yang disebabkan oleh akumulasi energi yang berlebihan.

Ketika adiposit coklat diaktifkan, glukosa dan asam lemak dikeluarkan secara efisien dari darah; glukosa darah dihilangkan dengan mengaktifkan 3-reseptor adrenergik pada membran adiposit coklat, diikuti dengan peningkatan sintesis transporter glukosa 1 (GLUT1), transporter glukosa, oleh cyclic adenosine monophosphate (cAMP) di sitoplasma [11]. Trigliserida plasma dihilangkan dengan mengaktifkan protease lipoprotein dan CD36 disekresikan oleh adiposit coklat [12]. Dengan demikian, aktivasi adiposit coklat dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas insulin dan pengeluaran energi serta menurunkan berat badan.

Sampai saat ini, jaringan adiposa coklat dianggap tidak ada pada manusia pada semua tahap dari bayi hingga dewasa. Namun, dengan pengembangan perangkat pengukuran aktivitas metabolik (fluor-18-fluorodeoxyglucose positron emission tomography (18F-FDG-PET)/computed tomography (CT)), jaringan adiposa coklat ditemukan terdapat pada jaringan termosensitif pada orang dewasa [ 13]. Secara khusus, sejumlah besar jaringan adiposa coklat ditemukan di sekitar ginjal, yang sangat aktif [14]. Dalam percobaan pendahuluan kami yang sedang berlangsung, kami mempertahankan 302 jaringan adiposa perifer; rata-rata berat badan donor ginjal adalah 229,19 ± 136,53 g dan rata-rata usia 32,98 ± 9,94 tahun. Dengan menggunakan 17 sampel, kami mengukur distribusi lemak coklat dan menemukan bahwa lemak coklat ada di 10-60 persen (v/v) jaringan. Ada perbedaan individu yang signifikan dalam volume lemak coklat.

Jaringan Adiposa Coklat sebagai Pembangkit Panas

Organel yang terlibat dalam produksi energi adalah mitokondria, dan energi kimia dan panas dihasilkan melalui dua saluran di membran dalam mitokondria. Proton meninggalkan mitokondria melalui jalur transfer elektron, menyebabkan perbedaan potensial; energi kimia (ATP) dihasilkan ketika proton masuk melalui kompleks sintesis ATP, dan energi termal dihasilkan ketika proton memasuki jalur UCP1, mengaktifkan oksidasi asam lemak di mitokondria (Gambar 1C) [15].

Lemak coklat adalah jaringan khusus yang kita gunakan untuk beradaptasi dengan dingin. Saat terkena suhu rendah, saraf simpatik mengeluarkan katekolamin (terutama norepinefrin), dan reseptornya ( 3-reseptor adrenergik) diaktifkan. Kemudian, UCP1 di membran mitokondria bagian dalam diaktifkan. Gen terkait suhu pada adiposit coklat terus aktif ketika kita mengalami perbedaan suhu biasa, tetapi sel beige yang diturunkan dari adiposit putih hanya aktif ketika kita mengalami paparan suhu rendah [16].

Suplemen cistanche

Jaringan Adiposa Coklat sebagai Organ Endokrin

Adiposit coklat yang teraktivasi mengeluarkan zat melalui jalur endokrin yang mempengaruhi jaringan metabolisme lainnya (otot motorik) dan mengatur metabolisme energi [4] dan peradangan [17]. Zat yang disekresikan oleh jaringan adiposa coklat disebut adipokin jaringan adiposa coklat (BAT) atau BATokines dan disekresikan oleh jalur autokrin, parakrin, periferal, dan endokrin (Gambar 1D) [18].

Substansi yang disekresikan secara autokrin dan perifer adalah NGF, FGF2, dan VEGF-A, yang terlibat dalam pertumbuhan adiposit coklat, vaskularisasi, netralisasi, dan proses aliran darah; zat ini berperan dalam mengaktifkan adiposit coklat saat terpapar lingkungan dingin. Zat yang disekresikan oleh sistem endokrin adalah IGF1 dan FGF21. IGF1 berperan dalam mengurangi konsentrasi glukosa dalam darah. FGF21 meningkat dalam darah pada suhu rendah dengan mengaktifkan adiposit coklat [20], berpartisipasi dalam pencoklatan adiposit putih [21], dan mengatur metabolisme energi melalui jalur katabolik lipoprotein [22]. Kami menganalisis konsentrasi NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1, dan FGF21 menggunakan 10 jaringan adiposa perifer. Menurut petunjuk pabrik, 25 g dari setiap jaringan diambil sebagai volume awal, dan fraksi vaskular stroma (SVF) diperoleh dengan menggunakan kit manual (Ustem kit, Ustem Biomedical, Seoul, Korea). Volume produk akhir adalah 1 mL, dan 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, dan FGF21 3.36±0,19 pg/mL ditentukan. fGF2, VEGF-A dan IGF1 menunjukkan perbedaan individu yang signifikan, sedangkan NGF dan FGF21 menunjukkan kinerja yang relatif seragam.

Jaringan adiposa coklat juga berperan dalam respon inflamasi. BATokin anti-inflamasi yang langsung disekresikan oleh adiposit coklat/krem adalah SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, follistatin, IL6, dan GDF15 [17]. Selain itu, ketika lingkungan mikro inflamasi berkembang (misalnya obesitas), infiltrasi makrofag dan sel imun lainnya ke dalam jaringan adiposa meningkat. Sel-sel kekebalan terutama mengeluarkan sitokin pro-inflamasi yang menghambat "transisi adiposit putih ke krem" dan mempromosikan "pemutihan adiposit coklat". Adiposit coklat yang memutih secara fenotip mengeluarkan BATokin pro-inflamasi seperti Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF , GDF8, ET-1, IL6, IL1, dan MCP1 [17]. Adiposit coklat yang memutih telah mengurangi aktivitas termogenik dan menekan kapasitas pengeluaran energi, sehingga kehilangan kemanjuran fisiologis adiposit coklat.

Adipositas coklat juga dikaitkan dengan miRNA eksosomal yang bersirkulasi. sekresi mikroRNA eksosomal oleh BAT menekan transkripsi. Ketika BAT ditransplantasikan ke tikus yang tidak memiliki enzim pemroses miRNA, yang membuat mikroRNA, berbagai jenis mikroRNA diamati, toleransi glukosa berkurang [23], dan miR-92 diketahui terkait dengan pengambilan glukosa dalam warna coklat gemuk [24].

Herbal Cistanche

REFERENSI

1. Liu, BX; Sun, W.; Kong, Lemak Perirenal XQ: Bantalan Lemak Unik dan Sasaran Potensial untuk Penyakit Kardiovaskular. Angiologi 2019, 70, 584–593.

2. Fang, Y.; Xu, Y.; Yang, Y.; Liu, C.; Zhao, D.; Ke, J. Hubungan antara Ketebalan Lemak Perirenal dan Penurunan Laju Filtrasi Glomerulus pada Penderita Diabetes Tipe 2. J. Diabetes Res. 2020, 2020, 6076145.

3. Jespersen, Selandia Baru; Feizi, A.; Andersen, ES; Heywood, S.; Hattel, HB; Daugaard, S.; Peijs, L.; Bagi, P.; Feldt-Rasmussen, B.; Schultz, HS; et al. Heterogenitas di daerah perirenal manusia menunjukkan adanya jaringan adiposa coklat yang tidak aktif yang mengandung sel prekursor lemak coklat. Mol. Metab. 2019, 24, 30–43.

4. Kiefer, FW Pentingnya beige dan brown fat pada manusia. Endokr. Menghubung. 2017, 6, R70–R79.

5. Zhang, F.; Hao, G.; Shao, M.; Nham, K.; Setiap.; Wang, Q.; Zhu, Y.; Kusminski, CM; Hasan, G.; Gupta, RK; et al. Atlas Jaringan Adiposa: Identifikasi Dipandu Gambar dari BAT mirip manusia dan Depot Beige pada Hewan Pengerat. Metabolisme Sel. 2018, 27, 252–262.e3.

6. Betz, MJ; Enerback, S. Jaringan Adiposa Coklat Manusia: Apa yang Telah Kita Pelajari Sejauh Ini. Diabetes 2015, 64, 2352–2360.

7. Van den Beukel, JC; Grefhorst, A.; Hoogduijn, MJ; Steenbergen, J.; Mastroberardino, PG; Dor, FJ; Oleh karena itu, AP Wanita lebih berpotensi menginduksi pencoklatan jaringan adiposa perirenal dibandingkan pria. Obesitas 2015, 23, 1671–1679.

8. Fagerberg, L.; Hallstrom, BM; Oksvold, P.; Kampf, C.; Djureinovic, D.; Odeberg, J.; Habuka, M.; Tahmasebpoot, S.; Danielsson, A.; Edlund, K.; et al. Analisis ekspresi spesifik jaringan manusia dengan integrasi transkriptomik dan proteomik berbasis antibodi di seluruh genom. Mol. Sel. Proteom. 2014, 13, 397–406.

9. Kiefer, FW Browning dan pemrograman termogenik jaringan adiposa. Praktik Terbaik. Res. Klinik. Endokrinol. Metab. 2016, 30, 479–485.

10. Rothwell, NJ; Stok, MJ Luxuskonsumsi, thermogenesis yang diinduksi diet, dan lemak coklat: Kasus yang disukai. Klinik. Sains. 1983, 64, 19–23.

11. Olsen, JM; Sato, M.; Dalner, OS; Badai pasir, AL; Pisani, DF; Chambard, JC; Amri, EZ; Hutchinson, DS; Bengtsson, T. Penyerapan glukosa dalam sel lemak coklat bergantung pada kompleks mTOR 2-translokasi GLUT1 yang dipromosikan. J. Sel Biol. 2014, 207, 365–374.

12. Bartelt, A.; Bruns, PL; Reimer, R.; Hohenberg, H.; Ittrich, H.; Peldschus, K.; Kaul, MG; Tromsdorf, U.; Weller, H.; Waurisch, C.; et al. Aktivitas jaringan adiposa coklat mengontrol pembersihan trigliserida. Nat. Kedokteran 2011, 17, 200–205.

13. Hany, TF; Gharehpapagh, E.; Kamel, EM; Buck, A.; Himms-Hagen, J.; von Schulthess, GK Brown jaringan adiposa: Faktor yang perlu dipertimbangkan dalam serapan pelacak simetris di daerah leher dan dada bagian atas. eur. J.Nukl. Kedokteran Mol. Pencitraan 2002, 29, 1393–1398.

14. Svensson, PA; Lindberg, K.; Hoffmann, JM; Taube, M.; Pereira, MJ; Mohsen-Kanson, T.; Hafner, AL; Rizell, M.; Palming, J.; Dani, C.; et al. Karakterisasi jaringan adiposa coklat di depot perirenal manusia. Obesitas 2014, 22, 1830–1837.

15. Brondani, LA; Assman, TS; Duarte, GC; Kotor, JL; Canani, LH; Crispim, D. Peran uncoupling protein 1 (UCP1) pada perkembangan obesitas dan diabetes melitus tipe 2. Arq. Bra. Endokrinol. Metabolisme. 2012, 56, 215–225.

16. Kerugian, M.; Seale, P. Brown, dan lemak krem: Pengembangan, fungsi dan potensi terapeutik. Nat. Kedokteran 2013, 19, 1252–1263.

17. Omran, F.; Christian, M. Pensinyalan Inflamasi dan Aktivitas Lemak Coklat. Depan. Endokrinol. 2020, 11, 156.

18. Villarroya, F.; Cereijo, R.; Villarroya, J.; Giralt, M. Brown jaringan adiposa sebagai organ sekretori. Nat. Pendeta Endokrinol. 2017, 13, 26–35.

19. Gunawardana, SC; Piston, DW Pembalikan diabetes tipe 1 pada tikus dengan transplantasi jaringan adiposa coklat. Diabetes 2012, 61, 674–682.

20. Hanssen, MJ; Broeders, E.; Samms, RJ; Vosselman, MJ; van der Lans, AA; Cheng, CC; Adams, AC; Van Marken Lichtenbelt, WD; Schrauwen, kadar P. Serum FGF21 dikaitkan dengan aktivitas jaringan adiposa coklat pada manusia. Sains. Rep. 2015, 5, 10275.

21. . Fisher, FM; Kleiner, S.; Douris, N.; Rubah, EC; Mepani, RJ; Verdeguer, F.; Wu, J.; Kharitonenkov, A.; Penerbang, JS; Maratos-Flier, E.; et al. FGF21 mengatur PGC-1alfa dan pencoklatan jaringan adiposa putih dalam termogenesis adaptif. Gen Dev. 2012, 26, 271–281.

22. Schlein, C.; Talukdar, S.; Heine, M.; Fisher, AW; Krott, LM; Nilsson, SK; Brenner, MB; Heeren, J.; Scheja, L. FGF21 Menurunkan Trigliserida Plasma dengan Mempercepat Katabolisme Lipoprotein pada Jaringan Adiposa Putih dan Coklat. Metabolisme Sel. 2016, 23, 441–453.

23. Thomou, T.; Mori, MA; Dreyfuss, JM; Konishi, M.; Sakaguchi, M.; Wolfrum, C.; Rao, TN; Winnay, JN; Garcia-Martin, R.; Sendok Gerinda, SK; et al. MiRNA bersirkulasi yang diturunkan dari adiposa mengatur ekspresi gen di jaringan lain. Alam 2017, 542, 450–455.

24. Chen, Y.; Buyel, JJ; Hanssen, MJ; Siegel, F.; Pan, R.; Naumann, J.; Schell, M.; Van Der Lans, A.; Schlein, C.; Froehlich, H.; et al. miR microRNA exosomal-92konsentrasi dalam serum mencerminkan aktivitas lemak coklat manusia. Nat. Komunal. 2016, 7, 11420.

1. Institut Bersama untuk Pengobatan Regeneratif, Universitas Nasional Kyungpook, Daegu 41405, Korea;