El tejido adiposo marrón es un tipo de tejido graso que se encuentra en la mayoría de mamíferos, especialmente en recién nacidos y en animales que hibernan. También se conoce como tejido adiposo pardo, tejido adiposo multilocular o simplemente «grasa marrón». Su función principal es la producción de calor.
El adjetivo «marrón» lo distingue de otro tipo de tejido adiposo, el blanco. En el tejido adiposo blanco, el más abundante, los adipocitos tienen una sola gota de lípidos en su citoplasma, es decir, los lípidos tienen una distribución unilocular.
En el tejido adiposo marrón, por el contrario, los lípidos tienen una distribución multilocular formando numerosas gotas en el citoplasma del adipocito. Cada una de estas gotas está rodeada por varias mitocondrias que contienen hierro y son responsables del color marrón.
Índice de contenido
Desarrollo
Los adipocitos marrones tienen su origen embrionario en el mesodermo, la capa embrionaria media. Comparten este origen con los miocitos (células musculares) y con los condrocitos (células del cartílago). De ellos, los adipocitos marrones y los miocitos parecen derivar de la misma población de células madre dentro del mesodermo y ambos tipos celulares son capaces de activar el factor regulador miogénico 5 (Myf5).
Existe otra población de adipocitos marrones cuya diferenciación es inducida por el sistema adrenérgico a partir de pericitos, las mismas células que dan lugar a los adipocitos blancos, y que no tienen capacidad de activar al Myf5. Estos adipocitos forman parte de la conocida como grasa beige.
Localización anatómica
El tejido adiposo marrón es más abundante en bebés que en adultos. Puede llegar a representar más del 5% del peso corporal en neonatos, distribuyéndose principalmente en depósitos interescapulares, supraclaviculares, suprarrenales, pericardiales, para-aórticos y alrededor del páncreas, riñones y tráquea, aunque es posible que aparezca también en otras partes del cuerpo.
Utilizando tomografía por emisión de positrones (PET/TC), es posible obtener imágenes del interior del cuerpo en las que se puede observar el tejido adiposo marrón. Los depósitos de grasa marrón más frecuentes en adultos son los paravertebrales, mediastinales, para-aórticos y suprarrenales.
La localización del tejido adiposo es muy importante para su función de producción de calor, pues se sitúa protegiendo estructuras vitales del tórax y abdomen.
Estructura y características histológicas
El estudio histológico del tejido adiposo marrón muestra importantes diferencias con el tejido adiposo blanco. Las principales se pueden resumir en:
- El tejido adiposo marrón está mucho más vascularizado que el tejido adiposo blanco.
- El tejido adiposo marrón está mucho más inervado que el tejido adiposo blanco.
- Los adipocitos blancos tienen un anillo estrecho de citoplasma que rodea una gran gota de lípidos, la cual ocupa casi todo el volumen celular. El núcleo se observa aplanado y excéntrico.
- Los adipocitos marrones cuentan con numerosas gotas de lípidos y con numerosas mitocondrias en su citoplasma. Estas mitocondrias, ricas en hierro, junto a la mayor vascularización, son las responsables de la coloración parda o marrón característica de este tipo de tejido. El núcleo es redondeado y prácticamente centrado.
La estructura de cada tipo de tejido adiposo está muy relacionada con su función. El tejido adiposo blanco está especializado en el almacenamiento de grasas, casi todo su volumen está ocupado por una gran gota de lípidos.
Por su parte, el tejido adiposo marrón está especializado en quemar grasas. Por ello sus adipocitos cuentan con numerosas gotas de lípidos repartidas por el citpolasma y rodeadas por numerosas mitocondrias.
Además, el tejido adiposo marrón, por su mayor tasa metabólica, necesita una mayor vascularización para abastecer de oxígeno a los adipocitos y que las mitocondrias puedan quemar las grasas. La inervación permite la estimulación de los adipocitos marrones para que produzcan calor y se mantenga la temperatura corporal si el organismo lo necesita, por ejemplo cuándo la temperatura ambiente es fría.
La función termogénica del tejido adiposo marrón
Una de las principales funciones de las mitocondrias es la producción de ATP a través la cadena de transporte de electrones, o cadena respiratoria, que crea un gradiente de protones a ambos lados de la membrana mitocondrial interna. Cuándo los protones pasan a través de la membrana, la enzima ATP sintasa aprovecha la energía de la fuerza protón-motriz para sintetizar ATP mediante la fosforilzación-oxidativa.
En los organismos endotermos, las mitocondrias pueden permitir el paso de protones sin sintetizar ATP y liberan la energía del gradiente de protones en forma de calor. Este es uno de los principales mecanismos reguladores de la temperatura corporal.
El paso de protones a través de la membrana interna mitocondrial sin producir ATP es posible gracias a la termogenina, o proteína desacopladora 1, o UCP1, que permite una ruta para los protones alternativa a la fosforilación oxidativa, por lo que no se produce ATP y la energía se libera en forma de calor.
Este mecanismo termogénico está presente, hasta cierto nivel, en todas las células de los organismos endotermos, pero es especialmente importante en el tejido adiposo marrón, cuyos adipocitos expresan altas cantidades de termogenina.
La exposición a bajas temperaturas activa el Sistema Nervioso Simpático, el cual libera norepinefrina. La norepinefrina, a su vez, activa a los adipocitos marrones a través de los receptores beta-adrenérgicos que presentan. Esta regulación nerviosa de la actividad del tejido adiposo marrón es un mecanismo de respuesta rápido para mantener la temperatura corporal ante cambios ambientales.
La producción de calor por el tejido adiposo se puede observar a través de imágenes de infrarrojos. Incluso cuando una persona duerme, las imágenes de infrarrojos revelan zonas más calientes en diferentes partes de cuerpo que, en su mayoría, se corresponden con depósitos de grasa marrón que están trabajando para mantener la temperatura corporal.
Esta función es especialmente importante al nacer, ya que el tejido adiposo marrón ayuda a evitar la hipotermia, un riesgo importante en recién nacidos, sobre todo en prematuros.
A medida que se avanza en edad, la grasa marrón del bebé va perdiendo las mitocondrias y se va transformando en grasa blanca. En muy raras ocasiones el tejido adiposo marrón aumenta de cantidad, entre ellas algunas enfermedades, como el hibernoma, un tipo de crecimiento tumoral que afecta al tejido adiposo marrón.
Pero no todo el tejido adiposo marrón desaparece en el adulto sino que permanecen depósitos en diferentes partes del cuerpo, sobre todo en el tórax y cuello.
En diversos estudios se ha podido comprobar como el tejido adiposo marrón es independiente del tejido adiposo blanco y que, dado su origen embriológico, podría estar más relacionado con el músculo esquelético que con otros tipos de tejido adiposo. Se cree que puede tener una fuerte implicación en el metabolismo y en control de peso corporal.
Además, se cree que la activación del tejido adiposo marrón puede mejorar la salud ósea, estimular el desarrollo de masa muscular y mejorar la homeostasis de la glucosa, efectos similares a los que ofrece el ejercicio físico, el cuál a su vez es eficaz en la estimulación del tejido adiposo marrón.
Estos efectos parecen estar relacionados con un incremento de los niveles de adiponectina y de Factor de Crecimiento de Fibroblastos 21 (FGF-21), ambas sustancias relacionadas con una mayor longevidad2, 3.
Grasa beige
Además del tejido adiposo marrón y el tejido adiposo blanco, existe otro tipo de grasa, la grasa beige. La grasa beige, considerada a veces como un tipo de grasa marrón, se refiere a adipocitos que se encuentran dispersos en la grasa blanca y que poseen una capacidad termogénica intermedia entre la grasa blanca y la grasa marrón.
Los adipocitos beige tienen mayor número de gotas de lípidos y menos mitocondrias que los adipocitos marrones, motivo por el que son más claros y no llegan a ser pardos.
Una característica importante de los adipocitos beige es que son adrenérgicamente inducibles, es decir, pueden ser estimulados por la respuesta adrenérgica. El mecanismo de acción podría estar relación con la ciclooxigenasa-2 (COX-2), una enzima del grupo de las prostaglandinas.
Se ha observado como la administración de agonistas B3-adrenérgicos producen un incremento de COX-2 y como inducen la transformación de adipocitos blancos en adipocitos beiges. Al incrementar el número de adipocitos beiges, aumenta el gasto energético y la quema de grasa, lo que se podría utilizar como tratamiento contra la obesidad.