La capacidad de las células cerebrales para usar grasa determina el aumento de peso en ratones
Fig. 1. HFD induce cambios en la morfología mitocondrial astrocítica. Densidad de mitocondrias (A) y (B) cobertura en astrocitos MBH de ratones expuestos a comida y HFD. Distribución acumulada y media del área mitocondrial (C), perímetro (D) y relación de aspecto (E) de los astrocitos del hipotálamo mediobasal (MBH) de ratones alimentados con una dieta de comida y HFD (n> 350 mitocondrias de> 43 astrocitos de 12 y 9 ratones, respectivamente). (F) Micrografías electrónicas representativas de astrocitos MBH de ratones alimentados con una dieta chow y HFD. Barra de escala, 500 nm. (G) Representación esquemática de los astrocitos y sus mitocondrias en respuesta a la alimentación HFD. (H) Imágenes representativas que muestran la colocalización de la proteína ácida fibrilar glial (GFAP) y ANGPTL4-LacZ. Barras de escala, 100 m. (I) Imágenes representativas que muestran la tinción de ANGPTL4-LacZ en el MBH de ratones alimentados con Chow y HFD. Barras de escala, 50 m. (J) Niveles de ARNm de Angptl4 de astrocitos MBH de ratones alimentados con una dieta chow y HFD (n = 6 y 7 muestras por grupo, respectivamente). Los datos se presentan como medios SEM. *P 0.05 y ***P 0.001 según lo determinado por la prueba t de dos colas o la prueba de Kolmogorov-Smirnov para análisis de distribución acumulativa. Crédito: DOI: 10.1126/sciadv.abj2814
Al igual que el cuerpo mismo, las células dentro del cuerpo de los animales vivos requieren combustible para obtener energía, pero no siempre se sabe cómo las diferentes fuentes de combustible afectan la función de esas células. Los astrocitos, un tipo de célula cerebral, por ejemplo, pueden usar glucosa y ácidos grasos como combustible. Pero no se comprende bien cómo los ácidos grasos afectan la función de los astrocitos y las vías cerebrales a las que están conectados.
En un estudio publicado el 10 de diciembre en Science Advances, los investigadores de Yale revelan los efectos de los ácidos grasos en la función de los astrocitos y cómo están mediados por la dieta. Estos conocimientos, dicen, podrían ayudar a identificar un objetivo potencial para tratar la obesidad y la diabetes tipo 2.
En un estudio con ratones, un equipo de investigación del Departamento de Medicina Comparada de Yale observó específicamente una vía cerebral que ayuda controlar la saciedad, o la sensación de estar lleno después de comer. Al igual que en los humanos, cuando un ratón come, las neuronas en un área de su cerebro conocida como hipotálamo comienzan a dispararse, enviando una señal de «saciedad» y, en teoría, haciendo que dejen de comer. Los astrocitos interactúan con estas neuronas y ayudan a enviar esa señal.
Sin embargo, la capacidad de los astrocitos para apoyar a estas neuronas depende del combustible al que pueden acceder, dicen los investigadores. Si los astrocitos pueden usar ácidos grasos, entonces los astrocitos ayudan a las neuronas a señalar la saciedad. Sin embargo, la capacidad de utilizar los ácidos grasos para este propósito depende en gran medida de la dieta. Cuando los ratones consumieron una dieta rica en grasas, los investigadores descubrieron que los astrocitos no podían usar los ácidos grasos como combustible, lo que limitaba la capacidad de las neuronas para señalar la saciedad y, en última instancia, promovía el aumento de peso.
«Entonces, la grasa protege a los ratones de aumentar de peso con una dieta alta en grasas, pero solo mientras la grasa pueda ingresar a los astrocitos», dijo Tamas Horvath, profesor de medicina comparativa Jean y David W. Wallace en la Facultad de Medicina de Yale y autor principal del estudio. estudiar. «La capacidad de los astrocitos para usar la grasa determina la susceptibilidad de un ratón a la obesidad inducida por la dieta».
En su investigación, Horvath y sus colegas descubrieron los roles de dos actores principales en este proceso. La molécula ANGPTL4 (Angiopoietin-like 4), dicen, reduce la disponibilidad de ácidos grasos. Pero cuando los ratones fueron alimentados con una dieta alta en grasas, esta molécula se volvió hiperactiva, lo que llevó a una reducción en los ácidos grasos que estaban disponibles para que los astrocitos los usaran y, finalmente, a un aumento de peso. Sin embargo, cuando los investigadores suprimieron la función ANGPTL4, los ratones permanecieron delgados incluso cuando recibieron una dieta rica en grasas. Esto, concluyeron los científicos, se debió a la actividad de otra molécula llamada PPAR (receptor gamma activado por el proliferador de peroxisomas).
«PPAR es la maquinaria que permite que los astrocitos utilicen las grasas», dijo Horvath. «La eliminación de ANGPTL4 lleva a una mayor activación de PPAR».
Y con más activación de PPAR, dijo, hay más ácidos grasos para que los astrocitos usen y una menor probabilidad de aumentar de peso.
Comprender cómo estas moléculas afectan la función de los astrocitos y, en última instancia, el aumento de peso puede ayudar a los investigadores a identificarlas para el tratamiento de ciertas afecciones de salud. Horvath señala que el aumento de peso en sí mismo no es una amenaza para la salud; Las complicaciones que pueden surgir del aumento de peso, como la diabetes tipo 2 y los problemas cardiovasculares, lo son.
«Hipotéticamente, podemos dirigirnos a esta maquinaria celular para promover la absorción de grasa por parte de los astrocitos y, a través de eso, prevenir el aumento de peso y las comorbilidades peligrosas que pueden surgir», dijo.
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Los ácidos grasos tóxicos son los culpables de la muerte de las células cerebrales después de una lesión Más información: Luis Varela et al, El metabolismo de los lípidos astrocíticos determina la susceptibilidad a la obesidad inducida por la dieta, Science Advances (2021) ). DOI: 10.1126/sciadv.abj2814 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Yale Cita: La capacidad de las células cerebrales para usar grasa determina el aumento de peso en ratones (2021, 13 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-brain-cell-ability-fat-weight.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.