Fettgewebe

Fettgewebe kommt im gesamten Körper vor, u.a. in Form des Unterhautfettgewebes. Auch wenn das Fettgewebe im Alltag oftmals im negativen Kontext Erwähnung findet, übernimmt es doch wichtige Aufgaben. Zum einen dient es als Bau- und "Dämmungsmaterial" in Haut und Organen. Zum anderen ist es unser Energiespeicher für länger anhaltende Fastenzeiten. Die Energiespeicherfunktion war vor allem in evolutionärer Hinsicht von Vorteil, sie ist aber auch heutzutage noch von großer Bedeutung: Säuglinge halten mithilfe des Fettgewebes ihre Körperwärme aufrecht; auch bei schweren Erkrankungen spielen die Energiereserven des Körpers eine wichtige Rolle.

Es werden zwei Formen von Fettgewebe unterschieden: Das braune Fettgewebe dient der Regulation der Körpertemperatur des Säuglings und bildet sich im Laufe des Lebens zurück. Das weiße Fettgewebe dagegen bleibt lebenslang bestehen und ist der wichtigste Energiespeicher. Daneben produziert das weiße Fettgewebe auch Hormone.

Aufbau

• Makroskopisch
  • Durch gefäß- und nervenhaltige Bindegewebssepten in Läppchen gegliedert
  • Farbe: Gelb
• Mikroskopisch
  • Univakuoläre Adipozyten: Zellen mit einer Lipidvakuole und randständigem Kern, umgeben von Basallamina und retikulären Fasern
  • Farbe: Weiß
  • Immunhistochemisch: Das Intermediärfilament Vimentin ist ein typischer immunhistochemischer Marker von Fettzellen

Funktion

• Speicherfett: Energiespeicher für katabole Stoffwechsellagen, v.a. im subcutanen Fettgewebe
  • Speicherung der Fette in Form von Triacylglyceriden
  • Regulation
    • Zunahme bei anaboler Stoffwechsellage: Lipogenese↑ durch Hypertrophie (Lipidvakuole wächst) und Hyperplasie (durch Stammzellvorrat) der Adipozyten
    • Abbau bei kataboler Stoffwechsellage: Lipolyse
• Isolierfett: Wärmedämmung des Körpers in Form des subcutanen Fettgewebes
• Baufett: Druckpolster für mechanisch beanspruchte Stellen (Fußsohle) oder als „Haltepolster“, um Organe an ihrem Ort zu fixieren (Augapfel in Orbita, Nierenbecken im Sinus renalis)
• Hormonsekretion
  • Leptin
  • Östrogene (autarke Östrogensekretion durch fettgewebseigene Aromatase)
• Reservoir für lipophile Biomoleküle (z.B. fettlösliche Vitamine)

Vorkommen

• Speicherfett: Subcutis, Bauchraum
• Isolierfett: Subcutis
• Baufett
  • Makroskopisch sichtbar: Orbita, Sulcus coronarius der Koronararterien, Capsula adiposa renis (Nierenfettkapsel), Fußsohle, Omentum majus
  • Mikroskopisch sichtbar: Überall im Interstitium des Körpers kommen kleine Adipozytengruppen vor

Entwicklung

Mesodermkeimblatt → Mesenchymale Stammzellen → Präadipozyten (mitotisch aktiv) → Adipozyten (reif, mitotisch inaktiv)

Adipositas
Durch eine anhaltend hohe Kalorienzufuhr über den täglichen Bedarf hinaus kann es zu einer krankhaften Zunahme des weißen Fettgewebes kommen. Ab einem Body Mass Index (BMI) von 30 wird diese als „Adipositas“ (Fettsucht) bezeichnet. Adipositas geht mit einem erhöhten Risiko für zahlreiche Erkrankungen wie bspw. Diabetes mellitus Typ 2 oder Gelenkerkrankungen einher.

Aufbau

• Makroskopisch
  • Farbe: Braun(-grau) durch hohen Mitochondriengehalt (Cytochromkonzentration des Gewebes erhöht)
  • Entspricht dem Aufbau des weißen Fettgewebes
• Mikroskopisch: Besteht aus plurivakuolären Adipozyten
  • Enthalten mehrere kleine Lipidvakuolen („plurivakuolär“)
  • Reich an Mitochondrien und Kapillaren (wegen Thermogenese-Funktion)
  • Kleiner als Adipozyten des weißen Fettgewebes

Funktion des braunen Fettgewebes

Thermogenese (Wärmeerzeugung)

• Mechanismus: Entkopplung der Atmungskette in den Mitochondrien mittels Thermogenin (Uncoupling Protein, UCP-1)
• Ablauf: Kältereiz → Sympathikusaktivität↑ → Noradrenalinfreisetzung → Stimulation von ß₃-Adrenozeptoren der Adipozyten zur Fettverbrennung
  • In der β-Oxidation fallen daraufhin viele Reduktionsäquivalente (NADH+H⁺, FADH₂) an, die der Atmungskette zugeführt werden
  • Gleichzeitig wird der Protonenkanal Thermogenin in die innere Mitochondrienmembran eingebaut
  • Die Protonen, die im Rahmen der Atmungskette in den Intermembranraum gepumpt werden, fließen durch das Thermogenin zurück in die Mitochondrienmatrix, anstatt durch die ATP-Synthase
  • Die Energie der Atmungskette wird dann nicht in Form von ATP, sondern in Form von Wärme freigesetzt
• Bedeutung: Wärmebildung des Neugeborenen und bei Tieren, die Winterschlaf halten.

Vorkommen

• Bei Neugeborenen: Insb. cervikal und thorakal
• Bei Erwachsenen: Nur noch paravertebral, paravasal (entlang der großen Arterien), mediastinal, periklavikulär

Entwicklung

• Embryonal: Mesodermkeimblatt → Mesenchymale Stammzellen → Braunes Fettgewebe
• Im adulten Organismus: Rückbildung im Laufe des Lebens

Weißes Fettgewebe

Wie heißen die Hauptzellen des Fettgewebes und wie stellen sie sich mikroskopisch dar?

Welches Intermediärfilament ist charakteristisch für Adipozyten?

Welche Hormone werden durch das weiße Fettgewebe sezerniert?

Braunes Fettgewebe

Wie unterscheidet sich das braune mikroskopisch vom weißen Fettgewebe?

Welches Protein ist charakteristisch für das braune Fettgewebe und welche Funktion hat es?