Las células similares a la grasa parda trasplantadas son prometedoras para la obesidad y la diabetes
Imágenes microscópicas de los diversos tipos de tejidos grasos desarrollados en ratones después del trasplante. Los paneles superiores muestran la morfología general del tejido graso y los paneles inferiores son las secciones de tejido teñidas con hUCP1 (color rojo), que es único para las células grasas marrones. Estas imágenes muestran que, si bien las células grasas HUMBLE son morfológicamente similares a las células grasas blancas, expresan la proteína hUCP1 específica de la grasa parda. Crédito: Joslin Diabetes Center
La obesidad es la causa principal de la diabetes tipo 2 y las enfermedades crónicas relacionadas que, juntas, matarán a más personas en todo el mundo este año que el coronavirus COVID-19. Los científicos del Centro de Diabetes Joslin han entregado una prueba de concepto para una nueva terapia basada en células contra esta peligrosa condición.
La terapia potencial para la obesidad sería trasplantar células grasas HUMBLE (similares a las marrones humanas), células grasas blancas humanas que han sido modificadas genéticamente para volverse similares a las células grasas marrones generadoras de calor, dice Yu-Hua Tseng, Ph.D. , investigador sénior en la Sección de Fisiología Integrativa y Metabolismo de Joslin.
Las células de grasa marrón queman energía en lugar de almacenar energía como lo hacen las células de grasa blanca, dice Tseng, autor principal de un artículo sobre el trabajo en Science Translational Medicine . En el proceso, la grasa marrón puede reducir los niveles excesivos de glucosa y lípidos en la sangre que están relacionados con enfermedades metabólicas como la diabetes.
Sin embargo, las personas con sobrepeso u obesas tienden a tener menos de esta grasa marrón beneficiosa. la barrera de grasa que las células HUMBLE están diseñadas para superar, dice Tseng.
Ella y sus colegas crearon las células a partir de glóbulos blancos humanos en una etapa progenitora (aún no completamente desarrollada en su forma de grasa final). Los investigadores utilizaron una variante del sistema de edición del genoma CRISPR-Cas9 para aumentar la expresión de un gen llamado UCP1, que activa las células progenitoras de grasa blanca para que se conviertan en células similares a la grasa marrón.
Los científicos del Joslin Diabetes Center han entregado una prueba de concepto para una nueva terapia basada en células contra esta peligrosa condición. La terapia potencial para la obesidad sería trasplantar células grasas HUMBLE (similares a las marrones humanas), células grasas blancas humanas que han sido modificadas genéticamente para volverse similares a las células grasas marrones generadoras de calor. , dice Yu-Hua Tseng, PhD, investigador principal en la Sección de Fisiología Integrativa y Metabolismo de Joslin. Crédito: Joslin Diabetes Center
Trasplantadas en ratones que carecían de un sistema inmunológico, las células progenitoras de HUMBLE se convirtieron en células que funcionaban de manera muy similar a las propias células de grasa parda de los ratones, dice Tseng, quien también es profesor de medicina en la Escuela de Medicina de Harvard.
Su equipo comparó los trasplantes de estas células con los glóbulos blancos originales en ratones que recibieron una dieta alta en grasas. Los ratones que recibieron los trasplantes HUMBLE mostraron una sensibilidad mucho mayor a la insulina y la capacidad de eliminar la glucosa de la sangre (dos factores clave que se ven afectados en la diabetes tipo 2).
Además, los ratones que recibieron los trasplantes HUMBLE aumentaron menos de peso que los ratones con células grasas blancas trasplantadas, manteniéndose en el mismo rango que los animales que recibieron células grasas marrones.
Quizás sorprendentemente, los científicos de Joslin demostraron que estos beneficios se debían principalmente a las señales de las células trasplantadas a las células endógenas ( existentes) células grasas marrones en los ratones. «Las células de diferentes tejidos se comunican entre sí», dice Tseng. «En este caso, descubrimos que nuestras células HUMBLE trasplantadas secretan una molécula llamada óxido nítrico, que los glóbulos rojos llevan a las células marrones endógenas y activa esas células».
Si la técnica HUMBLE continúa probar en la investigación preclínica, eventualmente podría ser posible generar este tipo de células para pacientes individuales, sugiere Tseng. Tal procedimiento eliminaría una pequeña cantidad de glóbulos blancos de un paciente, aislaría las células progenitoras, modificaría esas células para aumentar la expresión de UCP1 y luego devolvería las células HUMBLE resultantes al paciente.
Mitocondrias en la grasa HUMBLE diseñada las células eran más similares a las mitocondrias en las células de grasa marrón que en las células de grasa blanca. Crédito: C.-H. Wang et al., Science Translational Medicine (2020)
Sin embargo, ese enfoque individualizado sería complicado y costoso, por lo que el laboratorio de Tseng está buscando dos rutas alternativas que pueden ser más prácticas para el uso clínico.
Una alternativa es utilizar células que no estén personalizadas, sino encapsuladas mediante biomateriales que protejan a las células del rechazo por parte del sistema inmunitario del paciente. (Los investigadores de Joslin y sus colaboradores han estudiado durante mucho tiempo dichos materiales para trasplantes de células para la diabetes tipo 1). La otra opción son las terapias génicas que expresan directamente el gen UCP1 en las células progenitoras de grasa blanca en el cuerpo, para que esas células adquieran propiedades similares a HUMBLE. .
Tseng enfatiza que esta investigación está avanzando a pesar de la pandemia de COVID-19, que pone a las personas con diabetes en un riesgo mucho mayor de sufrir resultados graves si se infectan.
«Empleando células Las terapias genéticas o genéticas para tratar la obesidad o la diabetes tipo 2 solían ser ciencia ficción», dice. «Ahora los avances científicos, como las tecnologías de edición de genes CRISPR, nos ayudarán a mejorar el metabolismo, el peso corporal, la calidad de vida y la salud general de las personas con obesidad y diabetes».
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La grasa parda puede quemar energía de forma inesperada Más información: C.-H. Wang el al., «Los adipocitos humanos de tipo marrón diseñados por CRISPR previenen la obesidad inducida por la dieta y mejoran el síndrome metabólico en ratones», Science Translational Medicine (2020). stm.sciencemag.org/lookup/doi/ … scitranslmed.aaz8664 Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por Joslin Diabetes Center Cita: Las células similares a la grasa parda trasplantadas son prometedoras para la obesidad y la diabetes (2020, 26 de agosto) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-transplanted-brown-fat-like-cells-obesity-diabetes.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.