$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
O tecido adiposo branco e marrom diferem em sua localização anatômica, origem celular, função, morfologia e massa total. O tecido adiposo branco (TAB) é o principal reservatório de energia fisiológica do corpo e armazena grandes quantidades de triacilglicerol (TAG) em células altamente especializadas que possuem uma única gotícula lipídica gigante ocupando a maior parte de seu volume celular1. A lipólise TAG libera ácidos graxos livres, que entram na circulação sistêmica para atender às demandas de energia durante o jejum ou outros estados de balanço energético negativo. Além disso, o WAT secreta produtos proteicos e lipídicos, chamados adipocinas e lipocinas, respectivamente, que possuem funções reguladoras metabólicas, imunológicas e reprodutivas, tornando o WAT o maior tecido endócrino do corpo2.
O tecido adiposo marrom (BAT) é um órgão muito menor cuja principal função fisiológica é a termogênese sem tremores para prevenir a hipotermia. Em camundongos e humanos recém-nascidos, o BAT é um órgão bem definido localizado no espaço interescapular. Humanos adultos não têm BAT interescapular (iBAT); no entanto, eles desenvolvem aglomerados de células marrons semelhantes a adipócitos integradas em depósitos que, de outra forma, compreendem principalmente o WAT. Esses adipócitos "marrom-em-branco" (brite) compartilham características morfológicas e moleculares com os adipócitos clássicos do iBAT, mas têm uma origem celular diferente 3,4.
Em contraste com os adipócitos brancos, os adipócitos marrons têm múltiplas gotículas lipídicas pequenas e mitocôndrias abundantes5. A proteína de desacoplamento 1 (UCP1, também conhecida como termogenina) é expressa exclusivamente por adipócitos marrons e brite e medeia o vazamento de prótons na membrana mitocondrial interna (IMM), desacoplando assim o transporte de elétrons da síntese de ATP e gerando calor. A termogênese sem tremores no BAT é ativada pela norepinefrina (NE), que é liberada dos terminais simpáticos no BAT em resposta à estimulação fria6. O NE se liga aos receptores beta-adrenérgicos (principalmente beta 3) na superfície dos adipócitos marrons e desencadeia uma cascata de sinalização mediada por cAMP intracelular. Isso resulta em lipólise de TAG, beta-oxidação de ácidos graxos mitocondriais e geração de calor após a ativação de UCP13. A estreita relação funcional entre gotículas lipídicas e mitocôndrias em adipócitos marrons tem paralelos estruturais, como a interação entre essas organelas em áreas grandes e com contato físico muito estreito 7,8.
O iBAT tem vasos sanguíneos abundantes e terminais simpáticos9. Essas estruturas, juntamente com os pré-adipócitos, células imunes, fibroblastos e moléculas da matriz extracelular, compõem a fração vascular estromal adiposa (FVS)10. Muitos protocolos foram relatados para gerar adipócitos maduros a partir de pré-adipócitos 11,12,13,14,15 (Tabela Suplementar 1); no entanto, eles exibem variações extremas no processamento de tecidos e na composição dos meios de cultura de diferenciação. O protocolo aqui descrito permite a diferenciação eficiente e reprodutível de adipócitos marrons que (1) expressam os principais fatores de transcrição adipogênica receptor gama ativado por proliferador de peroxissomo (PPARγ) e CCAAT/proteína alfa de ligação ao intensificador (C/EBPα), (2) expressam os marcadores de adipócitos maduros perilipina1 (PLIN1) e determinante de cluster 36 (CD36), (3) acumulam gotículas lipídicas abundantes, (4) têm alta massa mitocondrial e uma alta abundância de complexos OXPHOS, (5) têm potencial termogênico, determinado por altos níveis de UCP1, e (6) têm alterações morfológicas mitocondriais associadas ao fenótipo de adipócitos marrons maduros. Essa metodologia é utilizada para estudar os mecanismos moleculares subjacentes à lipodistrofia generalizada 15,16,17.