La grasa parda puede quemar energía de una forma inesperada

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Cuando estamos expuestos a suficiente frío o ejercicio, pequeños grupos de células de grasa parda en nuestro cuerpo comienzan a quemar energía. Desde 2009, cuando los investigadores del Joslin Diabetes Center y otras instituciones descubrieron que esta útil forma de grasa puede estar activa en los adultos, los científicos han buscado aumentar el calor de estas células para tratar la obesidad, la diabetes y otras afecciones metabólicas.

Los investigadores del laboratorio de Joslin’s Yu-Hua Tseng, Ph.D., investigador sénior en la Sección de Fisiología Integrativa y Metabolismo, ahora han descubierto una ruta biológica inesperada mediante la cual las células de grasa parda pueden convertir la energía en calor.

Estudios en ratones demostraron que la activación de esta vía en precursores de células grasas marrones o blancas aumenta la capacidad de generación de calor de estas células sin obligarlas a acumular grasa, dice Farnaz Shamsi, asociado postdoctoral en el laboratorio Tseng. y autor principal de un artículo que describe los hallazgos en Nature Communications.

Anteriormente, los investigadores descubrieron que ciertas señales biológicas que aumentan la producción de células de grasa marrón también pueden crear células de grasa blanca inútiles, lo que plantea una de los desafíos de la investigación para mejorar la actividad de la grasa parda. Sin embargo, el hallazgo sugiere que la vía descubierta por el equipo de Joslin podría ofrecer una solución a ese desafío.

La investigación comenzó con una proteína llamada UCP1 que se encuentra en las mitocondrias, las centrales eléctricas de la célula. Se sabe que UCP1 es un componente crucial en la activación de las células grasas marrones, explica Tseng, quien también es profesora asociada de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard.

Su equipo analizó más de 5000 proteínas de mamíferos para identificar factores que aumentaron Producción de UCP1 en células precursoras de grasa parda. La pantalla identificó dos proteínas llamadas FGF6 y FGF9, miembros de la familia de proteínas «factor de crecimiento de fibroblastos» que pueden ayudar a regular diversos procesos biológicos, incluido el desarrollo y el crecimiento celular.

Luego, los investigadores intentaron aumentar los niveles de las dos proteínas, y aumentando así la producción de UCP1, en células de grasa parda de ratón inmaduras. Los científicos esperaban que estas células comenzaran a acumular grasas y otros lípidos, y que se convirtieran en células grasas marrones maduras, pero sorprendentemente, eso no sucedió.

Al descubrir minuciosamente las razones de este resultado inesperado, «encontramos paso a paso los eventos moleculares que ocurrieron aguas abajo que finalmente conducen a la producción de UCP1 en las células grasas», dice Shamsi. «Esta nueva vía descendente era completamente diferente de lo que los investigadores de nuestro campo han entendido como el mecanismo para inducir UCP1 en estas células».

Shamsi, Tseng y sus colegas vieron que las dos proteínas FGF proporcionan efectos similares en producción de UCP1 pero son impulsados por diferentes exposiciones en ratones. FGF9 es estimulado por el frío, mientras que FGF6 es estimulado por el ejercicio.

Cuando los científicos de Joslin analizaron muestras de tejido graso humano, también reconocieron esta vía en funcionamiento. Entre sus resultados, los niveles de FGF9 y FGFR3 (la proteína receptora que activan tanto FGF9 como FGF6) se asociaron con niveles más altos de UCP1 en la grasa marrón y blanca humana. Más sorprendente aún, la expresión de FGFR3 en la grasa blanca humana se correlacionó negativamente con el índice de masa corporal de la persona (una medida de la obesidad) y la resistencia a la insulina (una condición que puede conducir a la diabetes tipo 2).

«Esto sugiere que si podemos activar esta vía, potencialmente podemos beneficiar a las personas con obesidad, diabetes y enfermedades metabólicas relacionadas», dice Tseng.

Su equipo está trabajando con colaboradores para sintetizar una versión de la proteína FGF que está optimizada para una mayor eficacia y entrega más fácil, dice ella. Dado que su grupo ha rastreado los mecanismos que funcionan en esta vía, también es posible que eventualmente se desarrollen fármacos que aumenten la producción de UCP1 dirigiéndose a pasos moleculares específicos en la vía.

«A medida que la obesidad se convierte en una epidemia, debemos espero que nuestra investigación sobre la grasa parda pueda ayudar», dice Tseng. «Con un esfuerzo colectivo de muchos laboratorios de todo el mundo, nos estamos acercando a ese objetivo».

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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Farnaz Shamsi et al, FGF6 y FGF9 regulan la expresión de UCP1 independientemente de la adipogénesis marrón, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-15055-9 Información de la revista: Nature Communications

Proporcionado por Joslin Diabetes Center Cita: La grasa parda puede quemar energía de una manera inesperada (6 de abril de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-brown-fat-energy-unexpected.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.