Limitarea aportului alimentar duce la conversia celulelor grase albe în celule grase brune mai active din punct de vedere metabolic printr-un răspuns imun, arată un studiu efectuat la șoarece.

Alison F. Takemura
25 august 2016

„Ziarul caracterizează frumos acest fenomen”, a spus Ajay Chawla de la Universitatea din California, San Francisco, care nu a fost implicat în lucrare. „Și mecanic pare să identifice o cale pe care am identificat-o”.

grăsime

În timp ce studiul de față a constatat că dieta induce un fenotip „beiging” - în care țesutul adipos alb începe să exprime mai multe celule de grăsime brună care consumă mai multă energie - Chawla și colegii săi au demonstrat anterior că temperaturile reci, o altă condiție extremă, pot produce același efect.

Oamenii de știință sunt foarte interesați să afle cum.

Sunt cunoscute deja mai multe afecțiuni care fac ca țesutul adipos alb să devină mai maro - temperaturile reci, pierderea microbilor și operația de by-pass gastric printre ele. Fabbiano și colegii săi au emis ipoteza că caracteristica comună a tuturor acestor experiențe a fost o cheltuială crescută de calorii în comparație cu aportul.

Reducerea caloriilor în cantități extreme - să zicem, 40 la sută - a fost legată în modelele animale de o durată mai lungă de viață și de îmbunătățirea rezultatelor pentru sănătate, cum ar fi funcția mai bună a ficatului și a pancreasului. Echipa lui Fabbiano a presupus că convertirea grăsimilor ar putea face parte din modul în care restricția calorică conferă beneficiile sale și că - așa cum au propus Chawla și alții - un răspuns imun înnăscut ar putea să le lege pe cele două.

Pentru a-și testa ipoteza, oamenii de știință au monitorizat modul în care s-au schimbat grăsimile la șoarecii slabi cu restricție calorică și la șoarecii obezi (leptină-knockout), examinând rolul sistemului imunitar în modificările compoziției țesutului adipos.

După ce a păstrat un grup de șoareci masculi slabi pe o dietă cu restricții calorice timp de patru săptămâni, utilizând imagistica PET-CT, echipa a comparat depozitele de grăsime subcutanată și viscerală ale animalelor cu cele ale șoarecilor slabi cu acces gratuit la alimente. Cercetătorii au descoperit că ambele tampoane de grăsime de la șoarecii cu restricție calorică conțineau mai multe celule grase brune. În loc de o singură globulă lipidică mare în corpul celular, celulele grase brune au mai multe picături mai mici. Aceste celule sunt, de asemenea, mai dense și conțin mai multe mitocondrii (toate trăsăturile care le fac să pară mai întunecate, de unde și denumirea „maro”).

Pentru a confirma faptul că grăsimea bătută schimbă metabolismul animalelor, echipa a testat șoarecii într-un mediu rece (43 ° F). Apoi, cu imagistica în infraroșu, cercetătorii au monitorizat modul în care șoarecii reglează căldura timp de 12 ore.

Șoarecii cu restricție calorică păreau să ardă mai multă energie decât omologii lor care mănâncă liber. Imaginile de dedesubt au dezvăluit că, la șoarecii cu restricție calorică, grăsimea de la beiging producea, de asemenea, mai multă căldură decât grăsimea găsită la șoarecii de control. Când echipa a testat restricția de calorii la șoarecii cu leptină eliminată, grăsimea lor s-a înnegrit și animalele au rămas mai calde la frig.

Semnalizarea imună în șoarecii cu restricție calorică s-a schimbat, de asemenea, a raportat echipa, cu niveluri mai ridicate de interleukină (IL) 4 și IL13, care sunt caracteristice răspunsului imun de tip 2. Pentru a testa dacă această reacție a fost responsabilă pentru transformarea grăsimii, cercetătorii au îndepărtat complet sistemul imunitar: au folosit radiații pentru a distruge celulele stem din măduva osoasă a șoarecilor și au transplantat măduva osoasă fie cu celule ale sistemului imunitar complet funcționale, de tip sălbatic, fie cele defecte (eliminate în subunitatea receptorului partajat pentru IL4 și IL13).

Doar șoarecii cu răspunsuri imune intacte au experimentat beiging. Șoarecii incapabili să ofere un răspuns de tip 2 au pierdut în continuare greutate pe o dietă cu restricții calorice, dar într-un mod atipic. „Lucrul care a fost cu adevărat uimitor [a fost că] acești șoareci nu pierd nici o greutate în grăsimea lor subcutanată, deși grăsimea lor viscerală scade”, a spus Fabbiano The Scientist. "Înseamnă că pentru a reduce cantitatea de grăsime din anumite regiuni ale corpului, trebuie să aveți o rumenire a acelei grăsimi."

Deborah Clegg, cercetător în medicină internă la Centrul Medical Cedars-Sinai din Los Angeles, California, care a observat grăsimi însoțitoare la șoareci care au suferit o intervenție chirurgicală de by-pass gastric, a declarat că a fost oarecum surprinsă de modelul sistemelor pe care echipa le-a ales. „Cred că este pentru prima dată când am văzut pe cineva care ia un șoarece slab și îl face mai subțire”, a spus ea pentru The Scientist. Faptul că șoarecii obezi au fost afectați genetic ar fi putut influența și răspunsurile lor, a adăugat ea. „Facem acest lucru, astfel încât să putem pune întrebarea, cum putem ajuta [sutele] de milioane de oameni care sunt obezi să piardă în greutate? Și acest [studiu al mouse-ului] nu răspunde la această întrebare. ”

Fabbiano a susținut că șoarecii slabi erau o alegere mai bună pentru această lucrare. „Aveam nevoie de un model sănătos, imunocompetent și fără nicio confuzie pentru a studia mai întâi răspunsul general la restricția calorică”, a spus el. „Desigur, din punct de vedere terapeutic este mai interesant să folosești un șoarece obez. Dar [ei] pot ascunde și un mecanism general. . . afectate de ele din cauza obezității lor. ”

Chawla a spus că consideră că studiul este riguros, dar a menționat că Fabbiano și colegii săi au ratat un al doilea mecanism de mediere: efectul temperaturii. Animalele devin mai calde atunci când mănâncă, așa că șoarecii care urmează o dietă cu restricții calorice s-ar putea să se simtă mai răcoroși, a explicat el.

Într-adevăr, echipa a observat că șoarecii cu restricții calorice au avut, în general, temperaturi mai scăzute ale corpului. Așadar, temperatura ar putea determina grăsimea animalelor să se rumenească, a spus Chawla. „În mod clar, din partea mea, sunt speculații”, a spus el. "Dar nu l-au exclus formal."