Abstrait

Le tissu adipeux périrénal, l'une des masses graisseuses entourant les reins, peut être obtenu à partir de donneurs sains lors d'une greffe de rein. Le tissu adipeux périrénal n'a jamais été connu que comme un tissu conjonctif pour protéger les reins et les vaisseaux sanguins rénaux de la stimulation physique externe. Pourtant, récemment, le tissu adipeux a commencé à être considéré comme un organe endocrinien, et le tissu adipeux périrénal est maintenant considéré comme ayant un effet direct sur les maladies métaboliques. Les caractéristiques du tissu adipeux périrénal d'un donneur sain sont les suivantes : (Ⅰ) Il existe un grand nombre de cellules adipeuses brunes (70 à 80 % du total), (Ⅱ) La plupart des cellules adipeuses brunes sont inactives dans la cellule au repos cycle, (Ⅲ) Les facteurs d'activation sont l'exposition constante à basse température, les hormones, les facteurs de métastase et les facteurs environnementaux, (Ⅳ) Anatomiquement, un grand nombre de cellules adipeuses brunes sont réparties à proximité des glandes surrénales, (Ⅴ) Cellules beiges, produites en convertissant les adipocytes blancs en adipocytes de type brun, sont très actifs, (Ⅵ) Les cellules activées sécrètent des BATokines et (Ⅶ) L'efficacité de la consommation d'énergie est élevée. Malgré ces avantages, tout le tissu adipeux périrénal d'un donneur sain est incinéré en tant que déchet médical. En vue de son utilisation, cette revue traite des adipocytes bruns et des cellules beiges du tissu adipeux périrénal d'un donneur sain et propose des opportunités pour leur application clinique.

Mots clés

périrénal; tissu adipeux; donneur sain; adipocytes bruns ; cellules beiges ;Bienfaits de l'extrait de cistanche

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Tissu adipeux périrénal

Il existe trois types de graisse entourant le rein : la graisse pararénale, la graisse sinusale et la graisse périrénale. La graisse pararénale est située en dehors de la membrane rénale et est constituée de graisse blanche [1]. La graisse du sinus rénal est distribuée autour des vaisseaux rénaux, est présente dans la membrane rénale et augmente avec l'obésité. La graisse périrénale est située dans la cavité rétropéritonéale et est considérée comme un simple tissu conjonctif qui protège le rein et les vaisseaux rénaux des stimuli physiques externes (Figure 1A) [1].

Figure 1. Caractérisation du tissu adipeux périrénal. (A) Localisation anatomique du tissu adipeux périrénal, (B) Tissu périrénaladipose composant les types de cellules adipeuses, (C) Thermogenèse de l'adipocyte brun pour la combustion des calories, (D) Adipokines, sécrétées par les adipocytes bruns, blancs et beiges, et (E) Inducteurs de brunissement pour la transformation des adipocytes blancs en cellule beige.

Néanmoins, le tissu adipeux étant considéré comme un organe endocrine qui sécrète diverses adipokines et pas seulement le stockage d'énergie, le tissu adipeux périrénal est considéré comme affectant directement les maladies métaboliques telles que le diabète, l'obésité et les anomalies cardiovasculaires [2]. En tant qu'organe endocrine, le tissu adipeux périrénal contient un grand nombre d'adipocytes bruns [3] et de cellules beiges fortement activées générées par la transformation d'adipocytes blancs [4]. Par conséquent, le tissu adipeux périrénal est considéré comme une source de cellules très utile à des fins thérapeutiques.

Cependant, tout le tissu adipeux périrénal obtenu à partir de donneurs sains lors d'une transplantation rénale est incinéré en tant que déchet médical. Pour augmenter la possibilité de son application clinique, cet article passe en revue les caractéristiques et les applications potentielles du tissu adipeux périrénal.

Types d'adipocytes dans le tissu adipeux périrénal

Les adipocytes qui composent le tissu adipeux périrénal, comme les autres tissus adipeux, sont principalement divisés en globules blancs et en cellules brunes (figure 1B). Les adipocytes blancs stockent l'énergie sous forme de triglycérides, qui sont décomposés en acides gras et en glycérol pendant le jeûne. Ils influencent l'appétit et la sensibilité à l'insuline de la même manière que les organes endocriniens en sécrétant des molécules de type hormonal telles que la leptine et la lipocaline. Dans le même temps, les adipocytes bruns maintiennent la température corporelle en libérant de l'énergie chimique sous forme de chaleur via une voie médiée par la protéine de découplage 1 (UCP1), un mécanisme de défense contre l'hypothermie (Figure 1C) [6,7].

Histologiquement, les adipocytes ont une forme uniforme séparée par de minces intervalles de collagène. Dans les adipocytes blancs, le cytoplasme est poussé vers le bord par la pression des gouttelettes de graisse. Pendant ce temps, le noyau est petit et mince, de forme ovale et poussé sur le côté avec une grosse goutte de graisse au milieu (Figure 1B (b)) [8]. Les adipocytes bruns sont plus petits et contiennent de nombreuses gouttelettes de graisse (Figure 1B(a)) [3]. Lorsque les adipocytes blancs ont une expression élevée d'UCP1 et de nombreuses petites gouttelettes de graisse, ils sont appelés cellules beiges (Figure 1B (c)) [9l.]. Les cellules beiges sont d'origine différente des adipocytes bruns, mais ont la même fonction consommatrice d'énergie que les calories ; par conséquent, ils ont une valeur clinique.

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Avantages du tissu adipeux brun

Le rôle principal du tissu adipeux brun est de maintenir une température corporelle constante en générant de la chaleur ; générant 300 kcal et consommant 50 g de tissu adipeux brun (Figure 1C) [10]. L'action de combustion des calories du tissu adipeux brun peut être appliquée dans le traitement de l'obésité et de la résistance à l'insuline, qui sont des troubles métaboliques causés par une accumulation excessive d'énergie.

Lorsque les adipocytes bruns sont activés, le glucose et les acides gras sont efficacement éliminés du sang ; le glucose sanguin est éliminé en activant les récepteurs 3-adrénergiques sur la membrane adipocytaire brune, suivi d'une synthèse accrue du transporteur de glucose 1 (GLUT1), un transporteur de glucose, par l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc) dans le cytoplasme [11]. Les triglycérides plasmatiques sont éliminés en activant les lipoprotéines protéases et le CD36 sécrété par les adipocytes bruns [12]. Ainsi, l'activation des adipocytes bruns peut améliorer efficacement la sensibilité à l'insuline et la dépense énergétique et réduire le poids corporel.

Jusqu'à récemment, on pensait que le tissu adipeux brun était absent chez l'homme à tous les stades, de la petite enfance à l'âge adulte. Cependant, avec le développement d'appareils de mesure de l'activité métabolique (tomographie par émission de positons au fluor-18-fluorodésoxyglucose (18F-FDG-PET)/tomodensitométrie (TDM)), du tissu adipeux brun s'est avéré présent dans les tissus thermosensibles chez l'adulte [ 13]. En particulier, une grande quantité de tissu adipeux brun a été retrouvée autour du rein, qui est très actif [14]. Dans nos expériences préliminaires en cours, nous avons retenu 302 tissus adipeux périphériques ; le poids moyen des donneurs de rein était de 229,19 ± 136,53 g et l'âge moyen était de 32,98 ± 9,94 ans. À l'aide de 17 échantillons, nous avons mesuré la répartition de la graisse brune et constaté qu'elle était présente dans 10-60 % (v/v) du tissu. Il y avait des différences individuelles significatives dans le volume de graisse brune.

Le tissu adipeux brun comme générateur de chaleur

Les organites impliqués dans la production d'énergie sont les mitochondries, et l'énergie chimique et thermique est générée par deux canaux dans la membrane mitochondriale interne. Les protons quittent les mitochondries par la voie de transfert d'électrons, provoquant une différence de potentiel ; l'énergie chimique (ATP) est générée lorsque les protons pénètrent dans le complexe de synthèse d'ATP, et l'énergie thermique est générée lorsque les protons pénètrent dans la voie UCP1, activant l'oxydation des acides gras dans les mitochondries (Figure 1C) [15].

La graisse brune est un tissu spécial que nous utilisons pour nous adapter au froid. Lorsqu'ils sont exposés à de basses températures, les nerfs sympathiques sécrètent des catécholamines (en particulier la noradrénaline) et leurs récepteurs (3-récepteurs adrénergiques) sont activés. Ensuite, UCP1 dans la membrane mitochondriale interne est activée. Les gènes liés à la température dans les adipocytes bruns sont continuellement actifs lorsque nous subissons des différences de température régulières, mais les cellules beiges dérivées des adipocytes blancs ne sont activées que lorsque nous subissons une exposition à basse température [16].

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Tissu adipeux brun comme organe endocrinien

Les adipocytes bruns activés sécrètent par les voies endocriniennes des substances qui affectent d'autres tissus métaboliques (muscles moteurs) et régulent le métabolisme énergétique [4] et l'inflammation [17]. Les substances sécrétées par le tissu adipeux brun sont appelées adipokines du tissu adipeux brun (BAT) ou BATokines et sont sécrétées par les voies autocrines, paracrines, périphériques et endocrines (Figure 1D) [18].

Les substances sécrétées autocrines et périphériques sont le NGF, le FGF2 et le VEGF-A, qui sont impliqués dans la croissance des adipocytes bruns, la vascularisation, la neutralisation et les processus de circulation sanguine ; ces substances jouent un rôle dans l'activation des adipocytes bruns lorsqu'ils sont exposés à des environnements froids. Les substances sécrétées par le système endocrinien sont IGF1 et FGF21. IGF1 joue un rôle dans la réduction de la concentration de glucose dans le sang. Le FGF21 augmente dans le sang à basse température en activant les adipocytes bruns [20], participe au brunissement des adipocytes blancs [21] et régule le métabolisme énergétique par la voie catabolique des lipoprotéines [22]. Nous avons analysé les concentrations de NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1 et FGF21 en utilisant 10 tissus adipeux périphériques. Selon les instructions du fabricant, 25 g de chaque tissu ont été prélevés comme volume initial et une fraction vasculaire stromale (SVF) a été obtenue à l'aide d'un kit manuel (Ustem kit, Ustem Biomedical, Séoul, Corée). Le volume du produit final était de 1 ml et 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 et FGF21 3.36±0,19 pg/mL ont été déterminés. fGF2, VEGF-A et IGF1 ont montré des différences individuelles significatives, tandis que NGF et FGF21 ont montré des performances relativement uniformes.

Le tissu adipeux brun joue également un rôle dans la réponse inflammatoire. Les BATokines anti-inflammatoires directement sécrétées par les adipocytes bruns/beiges sont SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, follistatine, IL6 et GDF15 [17]. De plus, lorsqu'un microenvironnement inflammatoire se développe (par exemple, l'obésité), l'infiltration de macrophages et d'autres cellules immunitaires dans le tissu adipeux est augmentée. Les cellules immunitaires sécrètent principalement des cytokines pro-inflammatoires qui inhibent la "transition adipocyte blanc à adipocyte beige" et favorisent le "blanchiment des adipocytes bruns". Les adipocytes bruns phénotypiquement blanchis sécrètent des BATokines pro-inflammatoires telles que Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF, GDF8, ET-1, IL6, IL1 et MCP1 [17]. Les adipocytes bruns blanchis ont une activité thermogénique réduite et une capacité de dépense énergétique supprimée, perdant ainsi l'efficacité physiologique des adipocytes bruns.

L'adiposité brune est également associée aux miARN exosomal circulants. la sécrétion de microARN exosomal par BAT réprime la transcription. Lorsque BAT a été transplanté chez des souris dépourvues de l'enzyme de traitement des miARN, qui fabrique des microARN, divers types de microARN ont été observés, la tolérance au glucose a été réduite [23] et miR-92 est connu pour être associé à l'absorption de glucose dans le brun. gras [24].

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1. Institut commun de médecine régénérative, Université nationale de Kyungpook, Daegu 41405, Corée ;