Hvitt fettvev
Hvitt fettvev finnes i hele kroppen, under huden, omkring blodkar og i buken omkring innvollene. Fordelingen av fettvevet i er både kjønns- og individavhengig og kan gi enten «eplefasong» eller «pærefasong». Hvite fettceller kalt adipocytter (l. adeps – fett) er runde med diameter ca. 30-70 mikrometer (µm) og hvor store fettdråper fyller det meste av cellevolumet. Cytoplasma med organeller er presset av den store fettdråpen ut mot plasmamembranen. Fettdråpene består av triglycerider i form av estere mellom hydroksylgruppene i glycerol og syregruppene i fettsyrer. Triacylglyceroler og kolesterolestere er de to hovedtypene nøytrale lipider hos mennesker. Fettdråpene er omgitt av en halv enhetsmembran med fosfolipider hvor den upolare delen fosfolipidene vender inn mot fettdråpen og den polar vannløselige delen vender ut mot cytoplasma. På overflaten til fettdråpene er det proteiner som deltar i oppbygging og nedbryting av fett,blant annet periplipiner. Perilipiner, PLIN1-5 hos pattedyr, kodet av PLIN-gener blir også kalt lipidassosiert protein, og fosforylering og defosforylering av perilipiner er viktig i omsetning av fettdråpene. Perilipinerog andre proteiner som dekker overflaten av fettdråpene er metabolsk aktive og responderer raskt på endringer i hormonnivå og behov for energi til å drive muskelarbeid og livsprosessene i cellene. Glukose blir omdannet til pyruvat i glykolysen og videre til acetyl-koenzyn A blir brukt til å lage fettsyrer eller omdanning til energi. Lipaser er enzymer som deltar i nedbrytning av esterbindingen mellom glycerol og fettsyrene. Fettsyrene blir transportert ut i blodet videre til skjelettmuskler og hjertemuskel. Hormonet adrenalin gir økt frigivelse av fettsyrer. Det skjer en syklisk AMP (cAMP) avhengig fosforylering a perilipin som lager hormonstimulert lipase tilpasset nedbrytning av mono-, di- og tri-acetylglycerol. Hormonet insulin motvirker ved å minske aktiviteten til lipase. Adipocyttene inneholder ikke enzymet glycerol kinase og glycerolfosfat blir i stedet laget fra pyruvat i glukoneogenesen katalysert av enzymet fosfoenylpyruvat karboksykinase.
Fettvev har en viktig endokrin funksjon ved å produsere og frigi hormoner
I lever som er det viktigeste organet for fettmetabolisme er det levercellene (hepatocytter) som lager og nedbryter fettsyrer. Fettsyrer blir nedbrutt via β-oksidasjon til acetyl-CoA videre til ketonlegemer. Acetyl-CoA blir også brukt til å lage kolesterol, gallesalter og hormoner. Fettvev virker som et endokrint organ som lager hormonet leptin og andre cytokine, proteinhormonet adiponektin som er med å regulere glukosekonsentrasjon og fettnedbrytning, peptidhormonet resistin (fettvevspesifikk sekretorisk faktor) som deltar i glukosehomeostase, proteiner i renin-angiotensin-adlosterolsignalveien, samt plasminogen-aktivatorinhibitor 1 (PAI1). Fettvev deltar også i produksjon av kjønnshormoner og glukokortikoider. Lager også lipoproteiner. Både for mye fettvev og for lite fettvev i kroppen har store metabolske konsekvenser Acetyl-CoA kan gå inn i sitronsyresyklus og omdannes til biologisk energi. Det hvite fettvevet kan ha gulfarge som skyldes karotenoider fra maten og som er fettløselige.
Hos sjøpattedyr har fettvev i et ytre tykt spekklag en viktig funksjon i varmeisolasjon.
Brunt fettvev
Brunt fettvev finnes hos hibernerende pattedyr, hos nyfødte rundt kragebein og hals og i noen grad hos voksne. Cellene i brunt fettvev har ujevn størrelse, kan være kantende og med mindre diameter, 20-40 µm, enn celler i hvitt fettvev. Hver fettcelle inneholder flere små fettdråper, de har mange mitokondrier og det er flere små blodkar som trenger inn i fettvevet. De rødbrune cytokromene i de mange mitokondriene og hemoglobin i blodkarene gir brunt fettvev enn rødbrun farge. Fettsyrene i brunt fettvev blir nedbrutt ved β-oksidasjon til acetyl-CoA og det skjer fullstendig videre nedbrytning til i sitronsyresyklus til CO2 og vann i mitokondriene. Mitokondriene i brunt fettvev inneholder et avkoblerrotein 1 (UCP1) kalt termogenin i den indre mitokondriemembranen. Elektronene fra elektronbærerne NADH og FADH i cellerespirasjonen går inn i elektrontransportkjeden, men via avkoblerproteinet blir energien i den elektrokjemiske protongradienten brukt til å lage varme i stedet for ATP via ATP syntase. Det vil si at oksidasjonen av substrater blir frakoblet (avkoblet) fosforylering av ADP. Varmeproduksjonen (termogenesen) skjer ikke via muskelskjelving. Avkoblerproteinet er et transmembranprotein som reduserer protongradienten i oksidativ fosforylering via økt permeabilitet for protoner over den indre mitokondriemembranen. Hos voksne som blir utsatt for kulde kan brunt fettvev bli omdannet til beige fettvev, men her er det også individforskjeller. Adaptiv termogenesen starter med at signaler fra hjernen frigir katekolaminer og ved at hormonet noradrenalin binder seg til en β3-adrenerg reseptor på plasmamembranen på adipocyttene i brunt fettvev. Signalveien går via G-protein som dissosierer fra reseptoren, og intracellulær syklisk AMP (cAMP) laget av enzymet adenylat syklase. Signalveien går fra cAMP-avhengig protein kinase, videre via fosforylert hormonfølsom lipase. Det skjer også fosforylering av proteinet perilipin som har til oppgave å beskytte fettdråpene mot lipase.
Avkoblerproteinet UCP1 har likhetstrekk med ATP/ADP bærerprotein også kalt adeninnukleotid translokator. Genet for UCP1 har forsvunnet hos store pattedyr, men man har funnet en ortolog til UCP1 hos fisk. Frie fettsyrer blir fraktet over til mitokondriene og gjennomgår β-oksidasjon og trikarboksylsyresyklus (sitronsyresyklus). Mengden brunt eller beige fettvev i kroppen kan medvirke i fordelingen av hvor mye av maten som blir omsatt til metabolsk varme eller lagret i hvitt fettvev.
Hos planter finnes tilsvarende cyanidresistent respirasjon som deltar i termogenese blant annet i pollinering av Arum-liljer.
Nevropeptider i hypothalamus og peptidhormoner hvitt fettvev, brunt fettvev og adipocytter
Mange hormoner og peptidhormoner og signalmetabolitter i tillegg til insulin, glukagon og glukagonlignende peptid (GLP) deltar i styring og forholdet mellom metabolisme av fett og karbohydrater fra mat omsatt i kroppen og lagret som glykogen eller fett.. Opptak av langefettsyrer som blir oksidert i mitokondriene skjer via en karnitin-skytteltrafikk.
Adropin er et peptidhormon (76 aminosyrer) deltar i styring av glukose-konsentrasjon og fettmetabolismen.
Apelin og elabela er peptidhormoner som virker via apelin-reseptoren, en klasse A (rodopsin-lignende)av G-proteinkoblete reseptorer og finnes både i sentralnervesystemet og i i alle typer perifert cellevev hos pattedyr og innvirker på signalveier med adenylyl syklase og protein kinase A.
Apelin er et adipokin som deltar i regulering av karbohydrat-fett- metabolismen og matinntak og påvirker adipocytter. Rennin-angiotensinsystemet har tilknytningspunkt til apelin.
Elabela deltar I fettmetabolismen, men funksjonen er usikker.
Irisin er et adipomyokin som deltar i samvirke mellom fettvev og muskelvev og eret myokin. Deltar i en kaskade av signalveier fosforylering av fokal adhesjon kinasee (FAK), protein kinase B, syklisk AMP (cAMP) responselement-bindende protein (CREB).
Kisspeptin er et peptidhormon (54 aminosyrer) deltar i differensiering av adipocytter via mitogenaktivert proteinkinase (MAP) signalveien. Virker i sentralnervesystemet og i perifert cellevev.Lite mat og lite energi kan føre in infertilitet.
Mots-C er et peptidhormon i samvirke mellom metabolisme av lipider og karbohydrater.
Nevropeptid B og nevropeptid W bindes til G-proteinkoblete reseptorer.
Foeniksin (phoenixin) er et nevropeptid som bli spaltet av fra et membranprotein. Deltar blant annet i reproduksjonssystemet og påvirker utskillelse av latiniserende hormon (LH) og goandotropinfrigivende hormon (GrRH) .Foeniksin består av to isoformer med henholdsvis 14 (PNX14) og 20 (PNX20) aminosyrer. PNX20 i hypotalamus og PNX14 i hjerte og ryggmargen.
Speksin (spexin) er tilknyttet fettmetabolismen.
Litteratur
Wikipedia