Ricerca

Le cellule di grasso intervengono per aiutare il fegato durante il digiuno

fatcellsstep

Come fanno i mammiferi a tenere due metaboliti biologicamente cruciali per l’equilibrio nei periodi in cui essi sono in alimentazione, sonno e digiuno? La risposta può richiedere la riscrittura dei libri di testo.

In uno studio pubblicato oggi su Science, i ricercatori della UT Southwestern Medical Center riferiscono che le cellule di grasso “hanno la schiena del fegato”, per così dire, per mantenere la stretta regolazione del glucosio (zucchero nel sangue) e uridina, un metabolita che l’organismo utilizza in una serie di processi fondamentali come la costruzione di molecole di RNA, proteine che facendo correttamente il loro compito, memorizzano il glucosio come riserve di energia. Il loro studio potrebbe avere implicazioni per diverse malattie, compreso il diabete, il cancro e i disturbi neurologici.

Pubblicità e progresso

I metaboliti sono sostanze prodotte da un processo metabolico, come il glucosio generato nel metabolismo dagli zuccheri complessi e amidi, o amminoacidi usati nella biosintesi delle proteine.

“Come il glucosio, ogni cellula del corpo ha bisogno di uridina per rimanere in vita. Il glucosio è necessario per l’energia, in particolare nei neuroni del cervello. Uridina è un elemento fondamentale per un sacco di cose all’interno della cellula”, ha affermato Philipp Scherer, autore anziano dello studio e direttore del Centro di Touchstone UT Southwestern per la ricerca sul diabete.

“I testi di biologia indicano che il fegato produce uridina per il sistema circolatorio,” ha dichiarato il Dr. Scherer, anche professore di Medicina Interna e Biologia Cellulare. “Ma quello che abbiamo scoperto è che il fegato funge da produttore primario di questo metabolita solo a stomaco pieno. A digiuno, le cellule di grasso del corpo assumono la produzione di uridina.”

Fondamentalmente, questo metodo di produzione uridina può essere visto come una divisione del lavoro. I ricercatori hanno scoperto che durante il digiuno, il fegato è occupato nella produzione di glucosio – e le cellule adipose assumono il ruolo di produrre uridina per il flusso sanguigno. Questi risultati sono stati replicati in studi umani, topo, e ratto.

Anche se l’uridina ha molti ruoli, questo studio è il primo a riferire che le cellule di grasso producono uridina nel plasma durante il digiuno e che un asse di cellule di fegato-uridina grassi regola l’equilibrio energetico del corpo.

L’autore principale dello studio Dr. Yingfeng Deng, assistente professore di medicina interna, ha scoperto che i livelli di uridina nel sangue salgono durante il digiuno e scendono durante l’alimentazione. Nel corso dell’alimentazione, il fegato riduce i livelli uridina secernendo uridina in bile, che viene trasferita alla cistifellea e quindi inviata l’intestino, dove aiuta l’assorbimento dei nutrienti.

“Si scopre che avere uridina nel vostro intestino aiuta a assorbire il glucosio, e sostiene quindi l’uridina nella regolazione del glucosio”, ha detto il dottor Scherer.

L’uridina nel sangue opera attraverso l’ipotalamo nel cervello per influenzare un altro sistema strettamente regolamentato – la temperatura corporea, il Dr. Scherer aggiunto. Sembra che solo l’uridina fatta dalle cellule di grasso riduce la temperatura del corpo, ha detto.

Tra gli altri risultati chiave dello studio:

I livelli uridina nel sangue sono elevati durante il digiuno e vengono rilasciati rapidamente durante l’allattamento. L’eccesso di uridina viene rilasciato attraverso la bile.

Il fegato è l’organo predominante della biosintesi uridina, contribuendo ai livelli uridina nel sangue a stomaco pieno.

Le cellule di grasso dominano la biosintesi di uridina nei livelli ematici a digiuno.

L’aumento dell’uridina indotto dal digiuno è legato ad un calo della temperatura corporea guidato da una riduzione del tasso metabolico.

Negli studi alimentari, i ricercatori hanno scoperto che l’esposizione prolungata a una dieta ricca di grassi ha attenuato gli effetti del digiuno sulla riduzione della temperatura corporea, un effetto anche associato con l’obesità. Ulteriori test hanno indicato come quei risultati sono a causa della ridotta elevazione di uridina in risposta a digiuno, ha detto il dottor Deng, anche un membro della Touchstone Diabetes Center.

La domanda che sta difronte ai futuri ricercatori include lo studio degli effetti delle riduzioni dell’alimentazione indotta dai livelli di uridina negli organi che si basano molto sull’uridina dal plasma, come il cuore, e se la chirurgia bariatrica colpisce i livelli ematici di uridina.

“I nostri studi rivelano un legame diretto tra la regolazione della temperatura e il metabolismo, il che indica che un modello di uridina centrato del bilancio energetico può spianare la strada a futuri studi sull’equilibrio nell’uridina e come questo processo alla deregolazione nello stato diabetico”, ha detto il dottor Scherer.