ardă

Cercetătorii descoperă calea moleculară în celulele de grăsime maro și bej le permit să ardă calorii în loc să le stocheze ca grăsimi. [Celula]

Cu sezonul de plajă în plină desfășurare, mulți oameni ar dori ideea ca celulele lipidice să fie pornite pentru a arde calorii în loc să le stocheze ca grăsimi. Și, deși ideea de a putea mânca acel hot dog la picnicul de vară și încă se potrivește în costumul de baie este atrăgătoare, există implicații medicale și mai mari pentru înțelegerea căilor care guvernează metabolismul grăsimilor. Acum, anchetatorii de la Dana-Farber Cancer Institute, în colaborare cu oamenii de știință de la Universitatea din California, Berkeley, au identificat o cale moleculară naturală care permite celulelor lipidice să ardă caloriile - crescând posibilitatea unor noi tratamente pentru obezitate, diabet și alte tulburări metabolice.

Cercetătorii au descoperit mecanismul celulelor de grăsime maro și bej care ard energie la șoareci. Mai exact, au identificat o enzimă, peptidaza domeniului M20 conținând 1 (PM20D1), care a fost secretată de celule și a declanșat producerea de compuși numiți N-acil aminoacizi. N-acil aminoacizii „decuplați” arderea grăsimilor din alte procese metabolice - permițând pierderea în greutate la șoareci. Alți astfel de compuși de decuplare au fost sintetizați chimic. Cu toate acestea, aceasta este prima moleculă mică naturală cunoscută cu activitate de decuplare.

În mod uimitor, când oamenii de știință au injectat N-acil aminoacizii la șoarecii obezi care au consumat o dietă bogată în grăsimi, cercetătorii au observat o pierdere semnificativă în greutate după 8 zile de tratament. Pierderea în greutate a fost în întregime în țesutul adipos.

"Aici, identificăm o enzimă secretată, peptidaza domeniului M20 conținând 1 (PM20D1), care este îmbogățită în UCP1 + [decuplarea proteinei 1 pozitive] versus UCP1 - adipocite", a scris autorul. „Am demonstrat că PM20D1 este o enzimă bidirecțională in vitro, catalizând atât condensarea acizilor grași, cât și a aminoacizilor pentru a genera N-acil aminoacizi, precum și reacția hidrolitică inversă. N-acil aminoacizii se leagă direct de mitocondrii și funcționează ca decuplători endogeni ai respirației independente UCP1. "

Rezultatele acestui studiu au fost publicate recent în Cell, printr-un articol intitulat „Enzima secretată PM20D1 reglează decuplatorii de aminoacizi lipidați ai mitocondriilor”.

Grăsimea brună - culoarea rezultată din numărul mare de mitocondrii prezente în celule - se găsește la animale la fel ca și cantitățile mici la om, inclusiv amestecate cu grăsime albă în ceea ce se numesc celule „bej”. Mitocondriile sunt locul respirației celulare, ceea ce înseamnă conversia glucozei (din alimentele consumate) în molecula adenozin trifosfat (ATP), care transportă energia chimică în celulă pentru a-și conduce funcțiile.

Celulele grase brune sunt unice prin faptul că consumă glucoză fără a produce ATP - denumită respirație decuplată. În loc să producă ATP, celulele brune își folosesc energia pentru a arde caloriile stocate în grăsimi, eliberând cantități semnificative de căldură în proces. S-a postulat că celulele grase brune au evoluat pentru a proteja nou-născuții de temperaturi scăzute. Cu toate acestea, noi cercetări sugerează că grăsimea brună poate fi valorificată ca tratament pentru obezitate și că se desfășoară o serie de laboratoare și companii care vizează creșterea cantității de grăsime brună la oameni - de exemplu prin injectarea acesteia.

„Aceste date sugerează cu siguranță că PM20D1 sau N-acil aminoacizii înșiși ar putea fi utilizați terapeutic pentru tratamentul obezității și a altor tulburări asociate obezității, cum ar fi diabetul și bolile hepatice grase”, a explicat autorul studiului senior Bruce Spiegelman, Ph.D ., director al Centrului pentru Metabolismul Energetic și Boli Cronice de la Dana-Farber și profesor de biologie celulară și medicină la Harvard Medical School.

Lucrările anterioare au sugerat că o proteină mitocondrială numită UCP1 a fost singura sursă a capacității celulelor brune de a produce căldură fără a efectua nicio muncă. UCP1 se găsește exclusiv în celulele grase maro și bej. Cu toate acestea, acum, cercetătorii au găsit o cale alternativă, independentă de UCP1, prin care N-acil aminoacizii pot activa arderea energiei în celulele brune și, de asemenea, în ficat.

Aceste date identifică un nod enzimatic și o familie de metaboliți care reglează homeostazia energetică. Această cale ar putea fi utilă pentru tratarea obezității și a tulburărilor asociate ”, au concluzionat autorii.