Fettgewebe: Histologie

Überblick

Definition

Fettgewebe ist eine Art lockeres Bindegewebe Bindegewebe Bindegewebe, das hauptsächlich aus Fettzellen besteht, die Adipozyten genannt werden.

Zusammensetzung

• Fettzellen (Adipozyten)
• Stromale vaskuläre Fraktion (SVF):
  • Präadipozyten
  • Fibroblasten
  • Gefäßendothelzellen
  • Immunzellen (hauptsächlich – Fettgewebsmakrophagen)

Arten von Fettgewebe

Zwei klassische Typen:

• Weißes Fettgewebe:
  • Vorherrschender Typ bei Erwachsenen
  • Hauptenergiequelle, Speicherung von Triglyceriden
  • Enthalten einzelne große Lipidtröpfchen (unilokular)
• Braunes Fettgewebe:
  • Braune Farbe durch erhöhte Vaskularität und mehr Mitochondrien
  • In großen Mengen während des fetalen Lebens vorhanden (~ 5 % der Körpermasse des Neugeborenen)
  • Hält in viel geringeren Mengen bis ins Erwachsenenalter an
  • Enthält eine große Menge kleiner Lipidtröpfchen (multilokular)
  • Erzeugt Körperwärme

3. kürzlich beschriebener Übergangstyp:

• Beiges oder „induzierbares“ Fettgewebe
• Übergangs-/Transformationsphase, wenn sich weißes Fettgewebe als Reaktion auf thermogene Bedürfnisse durch unterschiedliche Genexpression in braunes Fettgewebe (Bräunung des weißen Fettgewebes) oder umgekehrt umwandelt
• Reich an Mitochondrien

Anatomische Verteilung

• Unterhautfett: unter der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion
• Viszerales Fett: um innere Organe
• Gelbes Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese
• Intermuskulär
• Mammagewebe
• Verteilung des braunen Fettgewebes:
  • Fötus: prominent in den hinteren zervikalen, axillären, suprailiakalen und perirenalen Regionen; auch in der interskapulären und deltoiden Region
  • Erwachsene: persistiert um Nieren Nieren Niere, Nebennieren Nebennieren Nebennieren, Aorta, im Mediastinum Mediastinum Mediastinum und große Gefäße und im Hals

Entwicklung

Embryonale Entwicklung

Weißes Fettgewebe:

• Von der 14. bis 24. Schwangerschaftswoche:
  • Adipozyten differenzieren sich aus perivaskulären undifferenzierten mesenchymalen Zellen oder Stammzellen und Vorläuferzellen und exprimieren Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptor-Gamma/Retinoid-X-Rezeptor (PPARɣ/RXR)-Transkriptionsfaktoren.
  • Adipozyten, die an subkutanen Stellen entstehen, unterscheiden sich molekular und funktionell von denen, die an viszeralen Stellen entstehen.
  • PPARɣ gilt als Hauptregulator der Adipogenese.
• Vorläuferlipoblasten akkumulieren in ihrem Zytoplasma kleine Lipidvakuolen, die zu größeren typischen unilokularen Adipozyten des weißen Fettgewebes verschmelzen.

Braunes Fettgewebe:

• Entsteht aus skelettalen myogenen Vorläuferzellen, die eine ähnlich enge Beziehung zur Angiogenese aufweisen, und exprimieren die Transkriptionsfaktoren PRDM16 und PPARɣ-Koaktivator 1 (PGC-1)
• Lipoblasten akkumulieren kleine Lipidvakuolen, die getrennt bleiben und zu typischen multilokularen Adipozyten des braunen Fettgewebes werden.

Postembryonale Entwicklung

• Das Wachstum in Anzahl und Größe der Adipozyten setzt sich während der Pubertät Pubertät Pubertät fort.
• Neue Adipozyten können sich während der gesamten Lebensspanne bilden, insbesondere wenn eine Überernährung (Hyperalimentation) auftritt.
• Stammzellen und Präadipozyten können sich teilen; reife Fettzellen können das nicht.
• Gesunde versus ungesunde Fettpolster:
  • Das subkutane weiße Fettgewebe, insbesondere im Gluteal-Femoral-Bereich, gilt als stoffwechselgesund.
  • Viszerales weißes Fettgewebe ist mit Entzündungen und einem erhöhten Risiko für Stoffwechselerkrankungen verbunden.

Geschlechtsspezifische Unterschiede

• Beginnen in der frühen Kindheit
• Junge Mädchen* haben mehr Fettgewebe als Jungen*
• Nach der Pubertät Pubertät Pubertät unterscheiden sich Verteilung und Physiologie
• Im Zusammenhang mit der Sekretion von Steroidhormonen

Frauen:

• Östrogene und Progesteron Progesteron Gonadenhormone fördern die Lokalisierung von mehr Fett im Unterkörper.
  • Führt zum gynäkoiden Habitus von Frauen (Fett um Hüften, Oberschenkel Oberschenkel Oberschenkel und Gesäß)
  • Fettdepots sind subkutan
• Nach der Menopause Menopause Menopause können Frauen* mehr Fett um die Taille und mehr viszerales Fett speichern.
• Frauen* sammeln während der Teenagerjahre mehr Fett im Verhältnis zum Körpergewicht an.
• Bei prämenopausalen Frauen* unterscheiden sich die glutealen Adipozyten:
  • Weniger Lipolyse trotz Gewichtsverlust, da Zellen über Katecholamin-empfindlichere _α2 -Rezeptoren verfügen, die die Lipolyse hemmen
  • Höhere Lipoproteinlipase (LPL)-Spiegel und nehmen darüber mehr zirkulierende Triglyceride auf
  • Sind größer

Männer:

• Fett im Unterkörper wird durch Androgene Androgene Androgene und Antiandrogene reduziert, wodurch eine androide Fettverteilung entsteht.
• Speichern mehr Bauchfett (viszerales Fett)
• Anfälliger für „zentrale“ (viszerale Fettleibigkeit)
• Erreichen einen Höhepunkt des Körperfettgehalts in der frühen Adoleszenz

Morphologie und Histologie

Morphologie

Weißes Fettgewebe:

• Leuchtendes cadmiumähnliches Gelb, glänzende und fettige Oberfläche:
  • Gelbe Farbe durch Carotinoide, die in vielen Gemüse- und Obstsorten vorkommen
  • Spiegelt den aktiven Fettstoffwechsel Fettstoffwechsel Fettstoffwechsel im weißen Fettgewebe wider
• Homogenes diffuses Erscheinungsbild im Schnittbereich
• Dünne Septen, die schlecht definierte Läppchen teilen
• Dickere Septen in Bereichen mit mechanischem Druck (Gesäß)
• Farbabweichungen weisen auf einen pathologischen Prozess hin:
  • Weiß oder weißgelb: Fettnekrosen
  • Blassgelb: Lipom Lipom Lipom
  • Rötlich bis orangegelb: Angiolipom
  • Weißlich-gelbe bis weiße festere Knötchen: Liposarkom

Braunes Fettgewebe:

• Rotbraun aufgrund der reichlichen Vaskularität und zahlreichen Mitochondrien in den Zellen
• Drüsen gelapptes Aussehen

Beige: heller als braunes Fettgewebe

Mikroskopisches Aussehen

Weißes Fettgewebe:

• Eine reife weiße Fettzelle ist kugelförmig; Größe: bis 120 µm Durchmesser (verglichen mit Erythrozyten Erythrozyten Erythrozyten = 7 µm, Lymphozyten Lymphozyten Lymphozyten = 12–16 µm, Hepatozyten Hepatozyten Leber = 20–30 µm)
• Zytoplasma: durch eine einzelne Lipidvakuole zum Zellrand verdrängt und komprimiert; bestehend aus 99 % Triglyceriden
• Kern:
  • Peripher durch eine Lipidvakuole verdrängt (Siegelringzelle: mikroskopisch randständiger Zellkern)
  • Oval, dünn und klein, mit zentraler winziger klarer Vakuole
• Adipozyten-Basalmembran: hervor hebbar durch PAS-Färbungen
• Schlecht definierte Läppchen werden durch dünne Kollagenbänder getrennt, die im Gesäß dicker sind.
• Stroma: Kapillaren Kapillaren Kapillaren (haben eine enge Beziehung zu jedem Adipozyten, ähnlich wie bei anderen endokrinen Organen), Fibroblasten, Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems, Präadipozyten, Stammzellen

Braunes Fettgewebe:

• In prominente Zellläppchen organisiert
• Läppchen werden durch Septen geteilt, die Blutgefäße und Nerven enthalten.
• Adipozyten des braunen Fettgewebes:
  • Multivakuolierte und einige nicht-vakuolierte Zellen
  • Größe: 25–40 μm (Größe variiert je nach Ernährungszustand)
  • Viele große, runde Mitochondrien (die dem Zytoplasma ein körniges Aussehen verleihen)
  • Kern: kugelförmig, zentral in den multilokularen Zellen gelegen

Beiges Fett:

• Intermediäre mikroskopische Erscheinung zwischen weißem Fettgewebe und braunem Fettgewebe
• Variiert je nach Induktionsstadium

Physiologie

Lipidspeicherung

• Weißes Fettgewebe ist der größte und effizienteste Energiespeicher (Triglyceride).
• LPL wird von Adipozyten synthetisiert und an benachbarte Endothelzellen abgegeben.
• LPL auf der luminalen Oberfläche von Endothelzellen hydrolysiert Triglyceride aus Chylomikronen (aus dem Darm) und Lipoproteinen mit sehr niedriger Dichte (aus der Leber Leber Leber).
• Die meisten der freigesetzten freien Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide (Englisches Akronym: FFAs) werden von den Fettzellen aufgenommen und mit Glycerinphosphat innerhalb der Adipozyten wieder zu Triacylglycerin verestert.
• Triacylglycerine werden in den Lipidtröpfchen der Adipozyten gespeichert.
• Gespeicherte Triacylglycerine werden durch die Lipase mobilisiert, die gespeicherte Triglyceride hydrolysiert.
• Die Mobilisierung von Triacylglycerolen wird sowohl durch neuronale als auch hormonelle Faktoren gesteuert:
  • Noradrenalin:
    • Aktiviert Lipase
    • Denerviertes Fett wird sich auch im Hungerzustand weiter ablagern.
  • Insulin Insulin Insulin: stimuliert die Lipidsynthese und hemmt die Lipase
  • Glucagon und Wachstumshormon: aktivieren die Lipase
  • Schilddrüsenhormone Schilddrüsenhormone Schilddrüsenhormone:
    • Zuerst Erhöhung der Lipogenese
    • Dann der Lipolyse
  • Die Wirkung von Cortisol hängt vom physiologischen Kontext ab.
  • Androgene Androgene Androgene und Antiandrogene sind anti-adipogen und Östrogene sind pro-adipogen.
• Die freigesetzten FFAs können erneut verestert oder in den Kreislauf freigesetzt und an Albumin zur Übertragung auf andere Zellen gebunden werden.

Endokrine Funktion

Fettgewebe produziert eine Reihe von Hormonen und Zytokinen.

• Leptin:
  • Proteinprodukt des ob -Gens
  • Wirkt auf den Hypothalamus Hypothalamus Hypothalamus, um den Energieverbrauch zu erhöhen und den Appetit zu verringern
• Adiponektin:
  • Verringert die Glukoneogenese und stimuliert die Glukoseaufnahme
  • Moduliert den Fettabbau
  • Fettleibigkeit ist mit einem reduzierten Adiponektinspiegel verbunden.
• Resistin:
  • Erhöht den Lipoproteinspiegel der LDLs
  • Verbunden mit Insulinresistenz
  • Proinflammatorische Wirkungen
• Aromatase:
  • Wandelt Androstendion in Estrogene um (Hauptquelle für Östrogen bei Männern* und postmenopausalen Frauen*)
  • Exprimiert von der Stromazellfraktion des Fettgewebes und nicht durch die Adipozyten
• Interleukin-6 (IL-6): (30 % des IL-6 stammen aus Adipozyten, Stromazellen und residenten Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems):
  • Stimuliert die hepatische Triglyceridsekretion und Sekretion der Akute-Phase-Proteine
  • Erhöht die Thrombozytenzahl und -aktivität
  • Erhöht die Expression von endothelialen Adhäsionsmolekülen
  • Die Freisetzung wird durch den Tumornekrosefaktor Tumornekrosefaktor Tumornekrosefaktor (TNF) &agr; (TNF-&agr;) induziert (der an der Appetitlosigkeit bei Krebserkrankungen beteiligt ist).
• Andere Zytokine:
  • TNF-α:
    • Exprimiert in Präadipozyten
    • Blockiert die Differenzierung zu reifen Adipozyten
  • Fibroblasten-Wachstumsfaktor 1:
    • Aus mikrovaskulären Endothelzellen im weißen Fettgewebe
    • Stimuliert die Präadipozytendifferenzierung und Ansammlung von Triglyceriden
  • C3 und Adipsin: Proteine Proteine Proteine und Peptide des alternativen Komplementweges
  • Plasminogen-Aktivator-Inhibitor 1 (PAI-1):
    • Starker Inhibitor des fibrinolytischen Systems (erhöhte Thromboemboliewahrscheinlichkeit)
    • Insulin Insulin Insulin induziert die Expression von PAI-1 durch Adipozyten.
    • Fettleibigkeit ist mit erhöhten Spiegeln verbunden.

Wärmeproduktion

• Hauptfunktion des braunen Fettgewebes: nicht zitternde Thermogenese; wichtig für Neugeborene
• Braunes Fettgewebe ist sehr vaskulär und wird durch sympathische Stimulation reguliert.
• Viele β ₁ – und β ₂ -Adrenorezeptoren regulieren die Lipolyse und Thermogenese.
• Braunes Fettgewebe hat mehr und größere Mitochondrien als weißes Fettgewebe, und diese besitzen ein einzigartiges Entkopplungsprotein namens „Thermogenin“ (das Proteinprodukt des UCP-1- Gens).
• Thermogenin entkoppelt die Oxidation von Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide von der Bildung von ATP.
• Die dabei entstehende Energie wird als Wärme frei.

Andere Funktionen des Fettgewebes

• Wärme- und Kälteisolierung in der Unterhaut
• Schutzpolsterung und strukturelle Unterstützung von viszeralen Organen, Brustgewebe, periorbitalem Gewebe, Knochenmark Knochenmark Knochenmark: Zusammensetzung und Hämatopoese und in Bereichen mit mechanischer Belastung (Handflächen und Fußsohlen)

Klinische Relevanz

• Fettleibigkeit ( Adipositas Adipositas Adipositas): eine Krankheit der übermäßigen Fettansammlung durch Hypertrophie und Hyperplasie des weißen Fettgewebes: „Übergewicht“ ist definiert als ein BMI (das Gewicht in Kilogramm geteilt durch das Quadrat der Körpergröße in Metern) von 25 bis 29,9 und „ Adipositas Adipositas Adipositas“ als ein BMI ≥ 30. In Deutschland beträgt die Prävalenz von Fettleibigkeit 23 % bei den Männern* und 24 % bei den Frauen*, die Prävalenz nimmt zu. Adipositas Adipositas Adipositas ist in der Regel auf eine sitzende Lebensweise und eine erhöhte Kalorienaufnahme zurückzuführen, aber es gibt auch seltene sekundäre Ursachen. Fettleibigkeit ist mit einer Reihe von Erkrankungen verbunden, darunter:
  • Bluthochdruck, Hypercholesterinämie Hypercholesterinämie Fettstoffwechselstörungen, Diabetes Diabetes Diabetes Mellitus mellitus Typ 2
  • Herzerkrankungen und Dyslipidämie
  • Krebserkrankungen
  • Arthrose Arthrose Arthrose, Gicht Gicht Gicht (Hyperurikämie)
  • Nichtalkoholische Fettleber, Gallenblasenerkrankung, GERD
  • Nierenerkrankung
  • Schlafapnoe, Demenz Demenz Demenz: Schwerwiegende neurokognitive Störungen, Depression
  • Erhöhte Anfälligkeit für Infektionen, einschließlich COVID-19, Influenza Influenza Influenzaviren/Influenza sowie bakterielle und Pilzinfektionen
  • Hautveränderungen, einschließlich Dehnungsstreifen (Striae), Acanthosis nigricans (wahrscheinlich aufgrund einer anhaltenden Hyperinsulinämie), Hirsutismus bei Frauen*
  • Metabolisches Syndrom Metabolisches Syndrom Metabolisches Syndrom (wenn 3 der folgenden 5 Bedingungen erfüllt sind):
    • Hypertonie Hypertonie Arterielle Hypertonie
    • Erniedrigter HDL Spiegel
    • Abdominale Fettleibigkeit
    • Erhöhte Triglyceridwerte
    • Erhöhte Glukosewerte
• Cellulite: eine kosmetische Veränderung der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion durch Dellenbildung (Matratzenphänomen) oder Grübchen in der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion: Cellulite tritt hauptsächlich an den Oberschenkeln und am Gesäß auf. Frauen* sind häufiger betroffen.
• Lipodystrophien: seltene angeborene oder erworbene Syndrome, die mit einem Verlust von gesundem Fettgewebe einhergehen: Eine generalisierte Lipodystrophie kann mit Diabetes Diabetes Diabetes Mellitus, Lebersteatose, Pankreatitis Pankreatitis Akute Pankreatitis und metabolischem Syndrom einhergehen.
• Fettnekrose: Zustand im Zusammenhang mit mechanischem Trauma (z. B. Fettnekrose der Brust), Entzündung Entzündung Entzündung (z. B. im Zusammenhang mit akuter Pankreatitis Pankreatitis Akute Pankreatitis) oder Ischämie (z. B. Omentalinfarkt).
• Fettembolie Fettembolie Nichtthrombotische Embolie: Eine Embolie, die aus einer Ansammlung von Adipozyten besteht, die in den Blutkreislauf gelangt und zu einer Blockade des Blutflusses führt: Fettembolien können als Lungenembolien nach Frakturen der langen Röhrenknochen aufgrund der Freisetzung von Knochenmarkfett auftreten.
• Calciphylaxie: Haut- und subkutane Fettnekrose mit Nekrose kleiner Blutgefäße, Kalziumausfällung und Thrombose: Calciphylaxie ist eine Komplikation bei Dialyse Dialyse Dialyseverfahren und Nierenversagen und wird auch bei primärem Hyperparathyreoidismus Hyperparathyreoidismus Hyperparathyreoidismus beobachtet. Dieser Zustand ist oft tödlich.
• Pannikulitis: entzündliche Infiltrate im Unterhautfettgewebe: Es gibt viele Ursachen für eine Pannikulitis, darunter Steroidentzug, Diabetes Diabetes Diabetes Mellitus mellitus, Tuberkulose Tuberkulose Tuberkulose, Pankreaserkrankungen, α ₁ -Antitrypsin-Mangel und Autoimmunerkrankungen. An einer Entzündung Entzündung Entzündung können unter anderem Eosinophile Eosinophile Zellen des angeborenen Immunsystems, Neutrophile Neutrophile Zellen des angeborenen Immunsystems, Granulome und Histiozyten mit Lymphophagozytose beteiligt sein. Die Pannikulitis kann sich häufig ohne Behandlung zurückbilden, wird jedoch oft mit Antibiotika und entzündungshemmenden Medikamenten behandelt.
• Mesenteritis-Entzündung (Mesenterialpannikulitis): in der Regel gutartige Erkrankung, die sich als raumfordernde Läsion darstellt, bestehend aus einer chronischen Entzündung Entzündung Entzündung mit Fettnekrose und Proliferation von Myofibroblasten, die einzelne oder mehrere Bereiche des Mesenteriums betreffen: Eine Mesenteritis-Entzündung zeigt sich oft mit Fieber Fieber Fieber, kann aber auch asymptomatisch sein. Diese Erkrankung betrifft hauptsächlich Männer mittleren Alters. Die Prognose ist ausgezeichnet, da sich die meisten Läsionen sich innerhalb von 2 Jahren zurückbilden.
• Tumore:
  • Hibernom: eine gutartige Neubildung des braunen Fettgewebes: Das Hibernom ist der einzige bekannte Tumor des braunen Fettgewebes. Tumoren treten meist an Stellen auf, die der Verteilung des braunen Fettgewebes entsprechen – im Bereich zwischen den Schulterblättern, Hals, Mediastinum Mediastinum Mediastinum und große Gefäße und Achselhöhle. Das Hibernom präsentiert sich als schmerzlose, langsam wachsende subkutane Raumforderung und kann eine Größe von bis zu 23 cm erreichen. Die Behandlung besteht in einer chirurgischen Exzision.
  • Lipom Lipom Lipom: eine gutartige Neubildung von Adipozyten (weißes Fettgewebe): Das Lipom Lipom Lipom ist der häufigste Weichteiltumor bei Erwachsenen. Es gibt viele Varianten von Lipomen, einschließlich Angiolipom, atypisches Lipom Lipom Lipom, Myxolipom und Spindelzelllipom. Ein Lipom Lipom Lipom präsentiert sich normalerweise als schmerzloser Weichteilknoten. Die Diagnose wird in der Regel klinisch gestellt und durch eine Gewebebiopsie gesichert. Die übliche Behandlung ist eine chirurgische Exzision, kleinere asymptomatische Läsionen erfordern jedoch möglicherweise keine Behandlung.
  • Liposarkom: ein seltener bösartiger Tumor, der von Adipozyten ausgeht. Dieser Tumor ist eine Art Weichteilsarkom. Die Symptome hängen vom Entstehungsort ab. Klinisch kann es schwierig sein, ein Liposarkom von einem Lipom Lipom Lipom zu unterscheiden. Die Diagnose wird durch eine Biopsie gestellt, und die wichtigste Säule der Behandlung ist die vollständige chirurgische Exzision.