Le rôle de l’endothélium dans le développement du TA est reconnu depuis longtemps. Cependant peu d’étude concerne cette composante du TA par le fait que ce tissu est généralement considéré comme peu vascularisé. Cette faible vascularisation apparente est en fait due à la taille élevée des adipocytes. En effet, le jeûne chez l’animal qui s’accompagne d’une diminution de la taille des adipocytes, permet de mettre en évidence un réseau capillaire important autour de chaque adipocyte. Ainsi quand on prend en compte le « volume maigre » de l’adipocyte et la surface capillaire, le réseau vasculaire dans le TA blanc est aussi élevé que celui du muscle squelettique.
I-2.4.2.1.1 Rôle dans la formation du TA
Au cours du développement du TA embryonnaire, les analyses histologiques montrent une relation étroite entre le développement des vaisseaux sanguins et celui des adipocytes (Crandall, Hausman et al. 1997). Récemment, des études réalisées par Neels et ses collaborateurs, (Neels, Thinnes et al. 2004) ou des cellules de la lignée préadipocytaire 3T3F442A ont été injectées en sous-cutané chez la souris, ont clairement associés l’apparition des marqueurs de l’adipogénèse à ceux des marqueurs endothéliaux. De plus Fukumura et al. montrent qu’en bloquant l’adipogénèse de préadipocytes par la transfection d’un dominant négatif de PPARγ, l’angiogénèse est alors inhibée. En parallèle, l’inhibition de l’angiogénèse par un anticorps neutralisant anti-VEGFR2 inhibe l’adipogénèse (Fukumura, Ushiyama et al. 2003). L’adipogénèse et l’angiogénèse semblent donc être deux processus étroitement liés et complémentaires au sein du TA.
I-2.4.2.1.2 Rôle dans le développement du TA
Les analyses en cytométrie de flux du tissu adipeux montrent que le pourcentage des cellules endothéliales est proportionnel à l’augmentation du volume du TA (Miranville, Heeschen et al. 2004). L’administration de facteurs antiangiogéniques chez la souris a permis de mettre en évidence la dépendance du TA vis à vis de son réseau vasculaire (Brakenhielm, Cao et al. 2004). En effet l’apoptose des cellules endothéliales induite par ce traitement conduit à une prévention mais également à une régression du développement du TA. L’endothélium joue donc un rôle déterminant dans la croissance et dans le maintien de la masse grasse.
I-2.4.2.2 La plasticité de l’adipocyte : avantage ou inconvénient ?
La plasticité du TA provient de la grande capacité de stockage des adipocytes qui peuvent stocker l’énergie sous forme de TG dans une vacuole lipidique unique pouvant représenter 95% du volume cytoplasmique. Les adipocytes sont capables d’augmenter considérablement leur volume afin d’assurer le rôle de tampon en cas de déséquilibre de l’homéostasie énergétique en faveur des apports. On parle alors d’hypertrophie adipocytaire. Ainsi, l’adipocyte gorgé de lipides, peut voir son diamètre atteindre 100 µm ou plus. Cependant, cette cellule ne peut pas stocker à l'infini l'excès de substrat énergétique de l'organisme. Peu d'études ont été faites concernant la phase de transition qui va voir un adipocyte très actif devenir quasiment quiescent en terme d'activité métabolique (Ravussin and Smith 2002). Les hypothèses que l'on peut formuler aujourd'hui reposent sur des travaux montrant que l'adipocyte sécrète des substances en fonction de la quantité de lipides qu'il contient (Friedman and Halaas 1998). Par exemple la leptine et d'autres adipokines sont sécrétées différentiellement selon la taille de la vacuole lipidique (Sethi and Hotamisligil 1999; Steppan, Bailey et al. 2001; Berg, Combs et al. 2002). Ce contrôle précis apporte la preuve qu'il existe des mécanismes intracellulaires de
signalisation pouvant informer l'adipocyte sur le statut de ses réserves intracytoplasmiques. Ce processus de détection des réserves lipidiques est un élément clé et certaines données récentes de la littérature montrent que la gouttelette lipidique pourrait être impliquée dans ce phénomène. Les études sur les périlipines montrent qu'il existe un lien entre la concentration de ces protéines à la surface de la gouttelette lipidique et la régulation de la production de sécrétions adipocytaires. Ainsi, dans des adipocytes provenant de rongeurs ou d'individus obèses, un déficit en périlipine a été rapporté et corrélé avec une augmentation de la lipolyse et un dérèglement de la sécrétion de facteurs protéiques (adipokines) (Wang, Sullivan et al. 2003).
Depuis de nombreuses années, plusieurs théories ont mis en avant le fait que cet accroissement de volume adipocytaire n’était pas indéfini et qu’au cours de l’obésité, l’augmentation de la masse du TA pouvait résulter d’une hypertrophie adipocytaire suivie d’une augmentation du nombre d’adipocytes ou hyperplasie (Faust, Johnson et al.
1978) (Lemonnier 1972). Cette théorie est aujourd’hui remise en cause par une récente étude
menée par l’équipe de P. Arner au cours de laquelle les auteurs montrent que s’il existe bien une corrélation positive entre la taille des adipocytes et la prise de poids, il n’en est pas de même avec le nombre d’adipocytes pour un même individu (Arner, Westermark et al. 2010). En effet, ils suggèrent que le nombre d’adipocytes soit constitué au cours de l’enfance et de l’adolescence puis reste stable au cours de la vie adulte avec un renouvellement adipocytaire d’environ 10% par an. L’originalité de cette étude réside dans le fait que les auteurs se sont appuyés sur l’accumulation de carbone 14 présent dans l’atmosphère pour dater l’âge des adipocytes au cours d’une vie d’un individu alors que les travaux précédents ne comparaient que des individus sains et obèses à un instant déterminé (Arner, Westermark et al. 2010). Le TA constituerait donc un système de flux constant, entre le taux de nouveaux adipocytes et la mort de ceux ci.
Cependant chez la souris, une étude concernant la plasticité du TA avait montré que l’expansion de ce tissu pouvait être corrélée à la mort cellulaire adipocytaire (Strissel, Stancheva et al. 2007). En effet, au cours de la mise en régime gras des animaux, Strissel et ses collaborateurs ont pu observer une mort cellulaire importante des adipocytes permettant une hypertrophie des adipocytes restants.
En conclusion, même si ces dernières découvertes semblent montrer que le rôle de réservoir énergétique que joue le TA est surtout symbolisé par la capacité de ses adipocytes à s’hypertrophier; il semble de plus en plus intéressant de porter notre attention sur les phases précoces du développement du TA chez l’enfant et l’adolescent. En effet, si le nombre d’adipocytes est “programmé” durant ces phases par des facteurs génétiques et environnementaux, ces périodes de vie doivent être plus étudiées. Ceci permettrait de mieux appréhender les déterminants qui induisent la prolifération des futurs adipocytes et pourquoi pas de développer de nouvelles stratégies de lutte contre l’obésité adulte.