בעיית תאי השומן הקטנים

adipose_cells

בהמשך לסדרת הפוסטים על רקמת השומן (כגון: דלקתיות ברקמת השומןמדידת בריאות רקמת השומןרזה זה לא בהכרח בריא על השומן שבפניםהשתלת שומן מרפאת תנגודת אינסוליןההשמנה שרואים וההשמנה שלא רואים ועוד) אציג מדד נוסף לבריאות רקמת השומן והוא היחס בין תאי השומן הגדולים לקטנים המייצג את היכולת של תאי השומן לספוג אנרגיה עודפת בגוף. למרות שאנו באינטואיציה חושבים שתאי שומן קטנים הם טובים יותר במקרה של בריאות מטבולית תאי שומן קטנים יכולים להצביע על בעיה.

התפלגות גודל תאי השומן באוכלוסיה

תיאור הנבדקים

במחקר [1] חילקו אנשים במשקל יתר ל2 קבוצות על פי הקריטריון של מדידת תנגודת אינסולין בהעמסת סוכר ואינסולין.

adipose_cells_disturbation_02

מתיאור הנבדקים אפשר לשים לב לכמה נקודות חשובות. הBMI של שתי הקבוצות זהה כמו כן רמת הסוכר בדם אבך למרות זאת יש שוני משמעותי במדד הSSPG שהוא המדד הרלוונטי לתנגודת אינסולין. מדד הSSPG אומר בקצרה כמה סוכר הגוף מסוגל לקחת עבור ריכוז מסויים של אינסולין שהוזרק לך. ככל שערך הSSPG יותר גבוה זה אומר שיש לך יותר סוכר בדם והגוף לא מצליח להכניס את הסוכר לתאים לכן ערך SSPG נמוך מראה על רגישות גבוהה לאינסולין. מקובל לאבחן סכרת על ידי רמת הסוכר בדם אך ניתן לראות בבירור כיצד ממד זה אינו מדוייק כלל. מדד מעניין נוסף הוא הטריגליצרידים, ניתן לראות שלנבדקים עם התנגודת אינסולין יש פי 2 טריגליצרידים בדם. מדד חשוב זה מוסבר על ידי הקשר בין שומן לתנגודת אינסולין.

פרופיל התפלגות תאי השומן

עבור כל נבדק נלקחה דגימה של שומן לבן תת עורי (יש חשיבות למיקום וסוג השומן שלוקחים) ובדקו את התפלגות גודל תאי השומן. עבור התפלגות זו הוצאו 2 מדדים שיעזרו לפרש את הגרף המתקבל. מדד אחד נקרא nadir והוא מתאר הנקודה הנמוכה ביותר בין 2 קבוצות התפלגות מרכזיות. מדד שני מתייחס לקבוצת תאי השומן הגדולים, אלו שאחרי הnadir, והוא מצביע על קוטר תא השומן בעל ההסתברות הגדולה ביותר בקבוצה זו. גרף הבא ניתן לראות בצורה טובה יותר את המושגים שהוצגו:

adipose_cells_disturbation_03

בגרף a מוצגים הנבדקים עם התנגודת אינסולין בגרף b הרגישים לאינסולין. בציר y מיוצג ההתפלגות היחסית של קוטר מסויים של תא שומן ובציר x את הקוטר שלו במיקרומטר. עבור תאי שומן קטנים ניתן לראות שהם מהווים את השכיחות הגבוהה ביותר בתוך הרקמה. השוני בין הקבוצות מתבטא בעיקר במיקום הnadir כפי שניתן לראות בצורה טובה יותר בטבלה הבאה:

adipose_cells_disturbation_04

מתוך התוצאות רואים שאין שוני סטטיסטי בין קוטר התאים הממוצע והחציוני של הנבדקים, מדד זה אינו יעיל במקרה זה על מנת לאבחן את השוני בין הקבוצות. ערך הnadir לבעלי התנגודת אינסולין היה גבוה יותר בהשוואה לאלו הרגישים לאינסולין. מדד זה אומר שלבעלי התנגודת אינסולין יש יותר תאים קטנים ופחות תאים בקבוצת התאים הגדולים. 58% מהתאים נחשבים קטנים אצל האנשים עם התנגודת אינסולים לעומת 46% אצל האנשים הרגישים לאינסולין. היחס בין התאים קטנים לגדולים שונה סטטיסטית בין הקבוצות: 1.59 לעומת 0.94. ככל שהיחס יותר נמוך כך יש יותר תאים גדולים והמצב המטבולי טוב יותר. מדד נוסף שאפשר לראות הוא שאין שוני בקוטר התאים הגדולים עם ההסתברות הגבוהה ביותר.

שילוב כל המדדים האלו אומרים למעשה שהבעיה ברקמת השומן היא לא תאים גדולים מדי אלא שאין מספיק תאים גדולים.

מתוך המחקר:

“We interpret these data to suggest that insulin resistance in obese individuals occurs not because they have larger adipose cells, as has previously been suggested [13, 15], but rather, at least in part, as a result of their inability to respond to the need to store excess energy (triacylglycerol) by increasing the production of fully differentiated, mature adipose cells.”

מדדים גנטיים

בדיקת רמת הפעילות של הגנים הקשורים בחלוקה של תאים השומן מראה הבדלים משמעותיים בין הקבוצות. עבור קבוצת הנבדקים עם התנגודת אינסולין הגנים הרלוונטים אינם פעילים כמו אצל הנבדקים הרגישים לאינסולין דבר המראה על חוסר פעילות של תאי השומן שלהם ובהתאם לכך היכולת לגדול.

adipose_cells_disturbation_05

כפי שניתן לראות בטבלה נמדד גם הAdiponectin שכפי שהוסבר בפוסט מדידת בריאות רקמת השומן ההשערה הרווחת היא שחלבון זה מאותת על כמות המקום הפנוי ברקמת השומן בגוף או במילים אחרות כמו עוד שומן אפשר לאגור. אצל הנבדקים עם התנגודת אינסולין ניתן לראות ערכים נמוכים, עד כדי חצי מהנבדקים הרגישים. דבר זה מחזק עוד יותר את ההשערה הזאת בכך שלנבדקים עם התנגודת אינסולין ראינו שאכן יש פחות מקום פנוי לאגירת שומן בהשוואה לקבוצה השנייה. באמצעות Adiponectin ניתן למצוא קורולציה לתנגודת אינסולין כפי שהוסבר בפוסט הרלוונטי.

דלקתיות ברקמת השומן מעכבת גדילה של תאים

בדיקת השפעת הדלקתיות

מחקר [2] שבדק את יכולת התפלגות תאי השומן בחשיפה לגורמים דלקתיים מצא שהם מעכבים את התחלקות תאי השומן. תאי שומן לבנים מהשכבה התת עורית סומנו בSAT ומהשומן הפנימי סומנו בVAT. לאחר מכן חשפו את התאים למאקרפוג’ים מסוג CD14 (על מאקרופג’ים והסוגים שלהם אני מפרט בדלקתיות ברקמת השומן) ובדקו את יכול התחלקות שלהם וביטויים גנטיים נוספים.

adipose_cells_disturbation_06

תוצאות מעניינות מתוך הטבלה הם קודם כל היכולת של תאי הSAT להתחלק עם חשיפה לדלקתיות. ניתן לראות שעם החשיפה של לCD14+ יכולת החלוקה של התאים יורדת. בהמשך למחקר הקודם שראינו על הקשר בין תנגודת אינסולין ליכולת החלוקה של התאי השומן אנו מבינים שלאנשים עם תנגודת אינסולין ככל הנראה יש דלקתיות מוגברת בתאי השומן.

נתון מעניין מהתוצאות הוא ההבדל בין SAT לVAT. ניתן לראות שVAT אינו מושפע ממדדי דלקתיות על כושר החלוקה שלו. כפי שהזכרתי לפני כן יש חשיבות לסוג השומן עליו מדברים כאשר מדברים על רקמת השומן. אגירת השומן שלנו מתבצעת בעיקר בSAT. רקמת זו היא בהתאם רגישה לשינויים בדלקתיות ובמדדים אחרים המשפיעים על יכולת אגירת השומן שלה. ביטוי נוסף לכך הוא על ידי Adiponectin שכמעט ואינו מבוטא בVAT לעומת הSAT כך שחלבון המאותת על המקום הפנוי לאגירת שומן נמצא בעיקר בSAT. כמו כן ניתן לראות כיצד דלקתיות מורידה את היבטוי של הגנים של Adiponectin בתאים כך שהוא מאותת על פחות מקום פנוי.

קורולציה נוספת מתוך המחקר בין יכולת התחלוקת התאים למדדים מטבולים כמו אינסולין בצום וHOMA-IR

adipose_cells_disturbation_07

גודל התא ודלקתיות

במקרה של דלקתיות בתאי שומן יש משוב חיובי בין גודל התא לרמת הדלקתיות שבו כך שיש כאן את בעיית הביצה והתרנגולת. ככל שתא השומן גדל כך הוא מפתח היפוקסיה, מחסור בחמצן בתא. מחסור בחמצן בתא מעלה את מדדי הדלקתיות שהם בתורם מונעים מהתא להתחלק ובכך מכריחים אותו לגדול על מנת לקבל את האנרגיה העודפת בגוף וכך המעגל חוזר על עצמו.

מתוך מאמר הסקירה [3]:

adipose_cells_disturbation_08

באיור מודגם כיצד ככל שהתא גדל כך ריכוז החמצן בו יורד. בהתאם לכך גורמים דלקתיים כמו leptin, IL6 and chemrin עולים בעוד גורמים אנטי דלקתיים יורדים. הכוכבים האדומים באיור מייצגים מאקרופג’ים והעיגולים הכתומים המוקפים על ידי המאקרופג’ים הם תאי שומן מתים.

קטע נוסף מתוך [3] על הקשר בין גודל תאי השומן למטבוליזם:

“Insulin-resistant hypertrophic adipocytes exhibit an increased basal rate of lipolysis and the resultant unesterified FA and cholesterol overflow to muscles and liver (165,167,168). This ‘spill-over’ from large adipocytes into ectopic sites that are not designed primarily for lipid storage is theorized to be a major trigger of systemic insulin resistance. The contribution of different adipose depots to such free FA (FFA) and cholesterol leakage varies between different pads. For example, although visceral adipocytes are generally smaller than subcutaneous adipocytes, their transmembrane FFA efflux is higher (169,170). Considering the fact that the greatest source of FFA release into the  circulation is from adipose, visceral adipocytes assume special importance in systemic and portal FA flux, draining directly to the liver, and increasing systemic insulin resistance.”

סיכום

היכולת של הגוף לאגור שומן הינה יכולת בעלת חשיבות עליונה בבריאות המטבולית שלנו. ככל שרקמת השומן שלנו תיהיה יותר בריאה (פחות דלקתיות) ותוכל לאגור יותר שומן (יותר תאי שומן המסוגלים להתחלק ולגדול) כך הבריאות המטבולית תיהיה גמישה יותר. המדדים המטבוליים שהוזכרו בפוסט כמו טריגליצרידים מקושרים לכשל ברקמת השומן. כמו כן מדדים מטבוליים אחרים כמו HDL, LDL, אינסולין ועוד קשורים בצורה ישירה או עקיפה בבריאות רקמת השומן. לכן כאשר אנו מדברים על רקמת שומן בריאה אנו רוצים תאי שומן גדולים המסוגלים להתחלק בהתאם לכמות האנרגיה בגוף כך שרקמת השומן לא תהווה גורם מגביל בעת עודף שכזה.

מקורות

[1] – McLaughlin T, 2007, Enhanced proportion of small adipose cells in insulin-resistant vs insulin-sensitive obese individuals implicates impaired adipogenesis. link.

[2] – Li Fen Liu, 2017, Adipose tissue macrophages impair preadipocyte differentiation in humans. link.

[3] – F. Hacze, 2017, Causes and mechanisms of adipocyte enlargement and adipose expansion. link.

Facebook Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *