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Le cellule di grasso bianche ‘contro Pechino:’ per combattere il diabete tipo 2

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I ricercatori si stanno avvicinando ad imparare come trasformare le cellule di grasso bianche in cellule di grasso bruno, in un processo chiamato “contro Pechino,” per abbattere i livelli dello zucchero nel sangue e combattere il diabete tipo 2. Il team, guidato da Joseph Baur, PhD, professore di Fisiologia presso la Scuola Perelman di Medicina dell’Università della Pennsylvania hanno oggi pubblicato i loro risultati nel numero di questo mese della rivista Diabetes.

“Contro Pechino di grasso bianco potrebbe essere sfruttato per combattere il diabete bruciando calorie in eccesso a causare una diminuzione di zuccheri nel sangue”, ha detto Baur. “Il nostro lavoro suggerisce che l’attivazione della via mTOR gioca un ruolo fondamentale in questo processo.” L’induzione di cellule di grasso beige è considerata una strategia promettente per combattere l’obesità a causa della capacità di questo tipo di cellule di metabolizzare il glucosio e lipidi, dissipando l’energia risultante sotto forma di calore.

Il bruno e le cellule di grasso bianco, o adipociti, giocano ruoli diversi nel corpo. Mentre gli adipociti bianchi sono un “negozio di energia” come le grandi goccioline di grasso, gli adipociti bruni contengono piccole goccioline di grasso e sono specializzati nel  bruciare il grasso per produrre calore. Per fare questo gli adipociti marroni sono confezionate come centrali elettriche chiamate mitocondri contenenti ferro, che dà loro il colore marrone. I bambini nascono con il solo grasso marrone lungo la parte superiore della schiena e delle spalle per tenerli in caldo.

Negli esseri umani adulti, la recente scoperta dei “depositi” di grasso bruno  è anche associata a un più basso peso corporeo. Le cellule di grasso bruno-like, dette adipociti beige, appaiono anche all’interno di depositi di grasso bianco in risposta al freddo e altri segnali. Il bilancio energetico all’interno del corpo è influenzato da adipociti marrone e beige, che vengono stimolati all’azione da temperature fredde e altri segnali che fanno bruciare i grassi e carboidrati.

Lo strumento principale utilizzato in questi studi era la rapamicina, un farmaco che inibisce la proteina mTOR (mtor), che si trova in due distinti complessi proteici. E ‘stato scoperto come sottoprodotto della streptomicina hygroscopicus, un batterio trovato in un campione di terreno dell’Isola di Pasqua, un’isola conosciuta anche come Rapa Nui, da cui il nome. La rapamicina è attualmente utilizzata come immunosoppressore nel trapianto d’organo, ma ha recentemente attirato l’attenzione quando si è scoperto che estende la durata della vita nei topi.

È interessante notare che, nel 2012, i laboratorio di Baur hanno identificato che la rapamicina provoca anche insulino-resistenza grazie alla sua capacità di inibire due rami dell’autorità di segnalazione mTOR percorso controllato dai complessi proteici mTORC1 e mTORC2. Hanno mostrato in un modello animale che questi due bracci possono, in linea di principio, essere separati per analizzare quale percorso controlla la longevità rispetto agli effetti endocrini.

In termini di fisiologia, la segnalazione mTOR è coinvolta nel controllo dello zucchero nel sangue, dei livelli di colesterolo e, e la sua inibizione aumenta il rischio di diabete. Mentre gli studi precedenti hanno suggerito che l’inibizione mTORC1 promuoverebbe contro Pechino le cellule adipose bianche, il lavoro di Baur supporta la nozione che l’attività mTORC1 è effettivamente necessaria per indurre contro Pechino a raffreddare le cellule adipose bianche. Se attivando mTORC1 direttamente può portare lo stesso risultato, allora questo approccio potrebbe potenzialmente essere applicato nel combattere il diabete.

Nel studio sul diabete, il team dimostra che la rapamicina blocca la capacità del freddo o dei farmaci che attivano un percorso neurotrasmissione specifica per indurre la comparsa di cellule di grasso beige. Di conseguenza, i topi trattati con rapamicina sono freddi, intolleranti e non riescono a mantenere la temperatura corporea e il
peso quando vengono spostato a un ambiente più freddo.

I risultati dimostrano un ruolo positivo per il mTORC1 nel reclutamento di cellule beige di grasso ai depositi dello stesso, il che potrebbe spiegare alcuni degli effetti metabolici negativi di inibizione mTOR.

“Il nostro studio mette in evidenza la complessa interconnessione tra la segnalazione mTOR e il metabolismo”, ha detto il primo autore dello studio: Cassie Tran, PhD, un borsista post- dottorato nel laboratorio di Baur. “Sarà fondamentale andare avanti per determinare gli obiettivi specifici a valle di mTOR che causano gli effetti metabolici negativi al fine di creare migliori farmaci che un giorno potrebbero anche estenderne i benefici per la salute. La scoperta di un percorso di segnalazione critica per la formazione del grasso bianco suggerisce anche la possibilità di indirizzare questo tratto nell’aumentare terapeuticamente il numero di cellule che producono calore in pazienti obesi o diabetici. “

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