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È stato scoperto che i progenitori di Trpv1 + derivati ??dalla muscolatura liscia vascolare sono una fonte di “grasso bruno” indotto dal freddo
BOSTON – (12 aprile 2021) – Una nuova fonte di energia che consuma cellule di grasso bruno è stata scoperta dai ricercatori del Joslin Diabetes Center, che secondo loro indica potenziali nuove opzioni terapeutiche per l’obesità. Secondo il nuovo rapporto, pubblicato oggi da Nature Metabolism , la chiave sta nell’espressione di un recettore chiamato Trpv1 (sottofamiglia cationico potenziale del recettore transitorio del canale ionico sensibile alla temperatura V membro 1) – una proteina nota per rilevare stimoli nocivi, incluso il dolore e la temperatura.
In particolare, gli autori indicano le cellule muscolari lisce che esprimono il recettore Trpv1 e le identificano come una nuova fonte di cellule di grasso bruno (adipociti) che bruciano energia. Ciò dovrebbe tradursi in un aumento del dispendio energetico complessivo e, in definitiva, sperano i ricercatori, in una riduzione del peso.
Il grasso bruno o il tessuto adiposo bruno è un tipo distinto di grasso che viene attivato in risposta alle basse temperature. Il suo ruolo principale è quello di produrre calore per aiutare a mantenere la temperatura corporea e lo raggiunge bruciando calorie. Ciò ha aumentato la prospettiva che tale consumo di calorie possa essere tradotto in perdita di peso, in particolare nel contesto dell’obesità.
“La capacità delle cellule adipose brune e beige di bruciare carburante e produrre calore, soprattutto in caso di esposizione a basse temperature, le ha rese a lungo un bersaglio attraente per il trattamento dell’obesità e di altri disturbi metabolici”, ha detto l’autore senior Yu-Hua Tseng. “Eppure, le origini precise degli adipociti bruni indotti dal freddo e dei meccanismi d’azione sono rimasti un po ‘un mistero”.
La fonte di queste cellule adipose che bruciano energia era precedentemente considerata esclusivamente correlata a una popolazione di cellule che esprimono il recettore Pdgfr? (recettore alfa del fattore di crescita derivato dalle piastrine). Tuttavia, prove più ampie suggeriscono che potrebbero esistere altre fonti. L’identificazione di queste altre fonti aprirebbe quindi potenziali nuovi bersagli per la terapia che aggirerebbe l’uso un po ‘scomodo del freddo per cercare di curare l’obesità.
Il team ha inizialmente studiato la composizione cellulare generale del tessuto adiposo bruno di topi alloggiati a diverse temperature e periodi di tempo. In particolare, hanno impiegato moderni approcci di sequenziamento dell’RNA a cellula singola per cercare di identificare tutti i tipi di cellule presenti. Ciò ha evitato problemi di potenziale bias verso un particolare tipo di cellula – una debolezza di studi precedenti, secondo gli autori.
“Il sequenziamento di una singola cellula abbinato a tecniche avanzate di analisi dei dati ci ha permesso di fare previsioni in silico sullo sviluppo del grasso bruno”, ha detto il coautore Matthew D. Lynes. “Convalidando queste previsioni, speriamo di aprire nuovi bersagli cellulari per la ricerca metabolica”.
Oltre a identificare la fonte Pdgfr? precedentemente nota di cellule adipose brune che bruciano energia, la loro analisi dei dati di sequenziamento dell’RNA a singola cellula ha suggerito un’altra popolazione distinta di cellule che svolgono lo stesso lavoro: cellule derivate da muscoli lisci che esprimono Trpv1 *. Il recettore è stato precedentemente identificato in una serie di tipi di cellule ed è coinvolto nel dolore e nella sensazione di calore.
Ulteriori indagini con modelli murini hanno confermato che le cellule muscolari lisce positive a Trpv1 hanno dato origine alla versione bruno brucia energia delle cellule adipose, specialmente se esposte a temperature fredde. Ulteriori esperimenti hanno anche dimostrato che le cellule positive a Trpv1 erano una fonte di cellule adipose beige che compaiono in risposta al freddo nel grasso bianco, espandendo ulteriormente la potenziale influenza delle cellule precursori che esprimono Trpv1.
“Questi risultati mostrano la plasticità del lignaggio della muscolatura liscia vascolare e ampliano il repertorio di fonti cellulari che possono essere mirate per migliorare la funzione del grasso bruno e promuovere la salute metabolica”, ha aggiunto l’autore principale.
Il tessuto adiposo bruno è il principale organo termogenico del corpo e l’aumento della termogenesi del grasso bruno e del dispendio energetico generale è visto come un potenziale approccio al trattamento dell’obesità, ha aggiunto Shamsi.
“L’identificazione delle cellule che espongono Trpv1 come una nuova fonte di adipociti marroni o beige indotti dal freddo suggerisce che potrebbe essere possibile perfezionare l’uso del freddo per trattare l’obesità sviluppando farmaci che ricapitolano gli effetti dell’esposizione al freddo a livello cellulare, “ha detto Tseng.
Gli autori notano che Trpv1 ha un ruolo nel rilevare più stimoli nocivi, inclusa la capsaicina (la componente pungente del peperoncino) e che studi precedenti suggeriscono che la somministrazione sia nell’uomo che negli animali si traduce in una riduzione dell’assunzione di cibo e in un aumento del dispendio energetico.
Tseng ha aggiunto: “Sono ora in programma ulteriori studi per affrontare il ruolo del canale Trpv1 e dei suoi ligandi e se sia possibile indirizzare queste cellule per aumentare il numero di adipociti termogenici come approccio terapeutico all’obesità”.