Ce se întâmplă dacă ai putea să-ți păcălești corpul să creadă că alergi pe o bandă de alergat - și arzi caloriile la un clip rapid - în timp ce mergi pur și simplu pe stradă? Schimbarea ratei noastre de cheltuieli energetice este încă departe în viitor, dar munca la șoareci explorează modul în care s-ar putea întâmpla acest lucru. Două echipe de oameni de știință sugerează că activarea celulelor imune în grăsimi poate transforma țesutul dintr-un tip de grăsime care stochează energie într-unul care o arde, deschizând noi terapii potențiale pentru obezitate și diabet.

modalitate

Există două tipuri de grăsime la om: țesutul adipos alb, care alcătuiește aproape toată grăsimea la adulți, și țesutul adipos maro, care se găsește la bebeluși, dar dispare odată cu îmbătrânirea. Grăsimea brună protejează împotriva frigului (este frecventă și la animalele care hibernează), iar cercetătorii au descoperit că șoarecii expuși la frig prezintă o „rumenire” temporară a unora dintre grăsimile lor albe. Același efect s-a produs și în studiile preliminare ale oamenilor, în care rumenirea - care creează un țesut cunoscut sub numele de grăsime bej - ajută la generarea căldurii și la arderea caloriilor. Dar frigul este „singurul stimul pe care îl știm care poate crește masa de grăsime bej sau masa de grăsime brună”, spune Ajay Chawla, fiziolog la Universitatea din California (UC), San Francisco. El a vrut să înțeleagă mai bine cât de frig a provocat această schimbare în țesut și dacă a existat o modalitate de a imita frigul și de a induce rumenirea în alt mod.

Cu câțiva ani în urmă, grupul Chawla a raportat că expunerea la frig activează macrofagele, un tip de celulă imună, în țesutul adipos alb. Pentru a descurca în continuare ceea ce se întâmpla, Chawla, post-doctoratul său Yifu Qiu, și colegii lor au folosit șoareci cărora le lipseau interleukina-4 (IL-4) și interleukina-13, proteine ​​care ajută la activarea macrofagelor. Când au expus acești șoareci la frig, animalele au dezvoltat mult mai puține celule grase bej decât au făcut animalele normale, sugerând că macrofagele au fost esențiale pentru rumenirea grăsimii albe.

Dar administrarea de IL-4 la șoareci sănătoși, găzduiți în condiții temperate, ar putea crea mai multe grăsimi bej? Aceasta a fost marea întrebare, iar grupul lui Chawla a constatat că răspunsul a fost da. Animalele care trăiesc la o temperatură confortabilă de 30 ° C au primit IL-4. Nivelurile unei proteine ​​care ajută corpul să producă căldură și care se exprimă în grăsimi bej, a crescut de 15 ori, iar cheltuielile energetice ale animalelor au crescut cu 15% până la 20% - ca și cum ar fi stat într-o cușcă rece.

În toată țara, biologul și biochimistul celular Bruce Spiegelman și fostul său coleg postdoctoral Rajesh Rao, ambii de la Harvard Medical School de la Dana-Farber Cancer Institute din Boston, cercetau în mod independent rumenirea grăsimii șoarecilor. Grupul Spiegelman a constatat anterior că atunci când o proteină numită PGC-1 a fost produsă în mușchi, a determinat țesutul adipos să se rumenească. El a vrut să găsească veriga lipsă, indiferent de declanșarea PGC-1, care la rândul său a afectat mai direct grăsimea. Echipa Spiegelman a analizat genele și proteinele care au fost pornite în grăsimi atunci când PGC-1 a fost exprimat în mușchi și au văzut că o genă se remarca.

Gena a produs un hormon numit meteorin-like, sau Metrnl, care este indus în mușchi după exerciții și, de asemenea, cu expunere la frig. Oamenii de știință au descoperit că rumenesc și grăsimea albă la șoareci. Șoarecii cărora li s-a administrat terapie genetică care a stimulat producția de Metrnl au avut o toleranță mai bună la glucoză, sugerând un efect antidiabetic și au pierdut o cantitate mică de greutate. În concordanță cu activitatea echipei din San Francisco, Metrnl a crescut numărul anumitor tipuri de macrofage și cantitatea de IL-4 din țesutul adipos. Dând șoarecilor un anticorp care neutralizează Metrnl i-a lăsat un răspuns defect la frig; nu au reușit să activeze genele macrofage necesare pentru a-și rumenii grăsimile. „Este palpitant modul în care a funcționat”, spune Spiegelman atât despre munca sa, cât și despre cea a lui Chawla, care apar astăzi în Cell.

„Acest mecanism de inducere a acestor celule de grăsime maro sau bej nu a fost recunoscut anterior”, spune Patrick Seale, expert în metabolism molecular la Universitatea din Pennsylvania. Metrnl, notează Seale, „într-adevăr nu a fost descris înainte - doar oferind animalelor această proteină este capabilă să inducă acest răspuns de rumenire” care este „destul de interesant”. Și, la rândul său, deschide niște posibilități interesante pentru tratarea obezității și diabetului, cum ar fi administrarea unei terapii precum Metrnl, dacă se dovedește a fi sigură și eficientă, care poate rumeni grăsimea alb.

„Ideea că ați putea manipula farmacologic cheltuielile energetice ale unei persoane,„ prin rumenirea grăsimii albe ”, este cu siguranță o idee atractivă și este un mod diferit de a gândi obezitatea”, spune Peter Tontonoz, care studiază metabolismul molecular la UC Los Angeles . Cum funcționează acest proces la oameni este încă necunoscut. Dar oamenii de știință gândesc înainte. Spiegelman, de exemplu, a cofondat o companie, Ember Therapeutics, care încearcă să comercializeze lucrarea.