Le cellule nei vasi sanguigni sono un regolatore chiave del grasso bruno e del metabolismo energetico, affermano i ricercatori
Un importante fattore di rischio per il diabete, l’insulino-resistenza si verifica quando le cellule del corpo non rispondono all’insulina e non possono utilizzare il glucosio (zucchero) nel flusso sanguigno. È noto che la condizione aumenta il rischio di malattie cardiovascolari e aterosclerosi, un accumulo di grassi all’interno dei vasi sanguigni che possono restringere il flusso sanguigno ai tessuti del corpo. L’esatto meccanismo con cui l’insulina e le cellule che rivestono le pareti vascolari agiscono l’una sull’altra è sconosciuto.
In un articolo pubblicato su Circulation Research , gli scienziati del Joslin Diabetes Center descrivono una serie di studi volti a determinare la relazione tra insulina, grassi e sistema vascolare. Il team, guidato da George King, MD, chief scientific officer e direttore della ricerca a Joslin, ha identificato un nuovo percorso in cui le cellule che rivestono i vasi sanguigni – chiamate cellule endoteliali – guidano il metabolismo del corpo. In un capovolgimento del dogma scientifico, i risultati suggeriscono che la disfunzione vascolare può essere essa stessa la causa di cambiamenti metabolici indesiderati che possono portare al diabete, non un effetto come si pensava in precedenza.
“Nelle persone con diabete e insulino-resistenza, l’idea è sempre stata che il grasso bianco e l’infiammazione causano disfunzioni nei vasi sanguigni, portando alla prevalenza di malattie cardiache, malattie degli occhi e malattie renali in questa popolazione di pazienti”, ha affermato King, il Thomas J. Beatson, Jr. Professore di Medicina nel campo del diabete presso la Harvard Medical School. “Ma abbiamo scoperto che i vasi sanguigni possono avere un importante effetto di controllo qui, e questo non era noto prima”.
Oltre ad essere collegato ad anomalie dei vasi sanguigni, il diabete è anche associato a una diminuzione indesiderata del deposito di grasso bruno nel corpo, chiamato anche tessuto adiposo bruno. A differenza del grasso bianco che immagazzina principalmente energia, il grasso bruno brucia energia, mantiene la temperatura corporea e regola il peso corporeo e il metabolismo. In una serie di esperimenti con un modello murino di diabete, King e colleghi hanno osservato che i topi progettati con una maggiore sensibilità all’insulina solo nei vasi sanguigni pesavano meno degli animali di controllo, anche se alimentati con una dieta ricca di grassi. Si è scoperto che i topi più sensibili all’insulina avevano più grasso bruno degli animali di controllo; hanno anche mostrato meno danni ai vasi sanguigni.
L’ulteriore indagine del team ha rivelato che l’insulina segnala alle cellule endoteliali nei vasi sanguigni la produzione di protossido di azoto, che a sua volta innesca la produzione di cellule di grasso bruno. Nel contesto dell’insulino-resistenza, le cellule endoteliali hanno prodotto meno protossido di azoto – una diminuzione nota per aumentare il rischio cardiovascolare – portando a un calo della produzione di grasso bruno. Poiché il grasso bruno svolge un ruolo così fondamentale nella regolazione del peso corporeo e del metabolismo, i depositi di grasso bruno più piccoli potrebbero essere un fattore di rischio, non un sintomo del diabete.
“Quello che abbiamo scoperto qui è che le cellule endoteliali che rivestono i vasi sanguigni possono avere un importante effetto di controllo sulla quantità di grasso bruno che si sviluppa”, ha affermato King. “Il protossido di azoto viene dalle cellule endoteliali per regolare la quantità di grasso bruno prodotto, e questa scoperta è molto eccitante perché in passato pensavamo che il diabete causasse problemi cardiovascolari, ma in questo scenario questa relazione sembra essere invertita”.
I risultati dello studio hanno posto le basi per utilizzare il grasso bruno e la suite di ormoni e proteine ??infiammatorie che controlla come biomarcatori, o segni che i medici possono testare, per l’aterosclerosi o le malattie cardiovascolari. Lungo la strada, con futuri studi sugli animali e clinici, queste nuove informazioni potrebbero aprire la porta a un metodo completamente nuovo di controllo del peso aumentando i tessuti adiposi bruni migliorando la produzione di protossido di azoto endoteliale.
“Tutto è connesso”, ha detto King. “Riteniamo che i vasi sanguigni e le cellule endoteliali svolgano un ruolo importante non solo nella regolazione del grasso bruno, ma anche nella regolazione del metabolismo di tutto il corpo. Pertanto, queste cellule endoteliali sono un fattore chiave nella regolazione del peso e nello sviluppo del diabete e, come hanno dimostrato altri laboratori, anche i vasi sanguigni sembrano essere un importante regolatore della funzione cerebrale. Intervenire a livello delle cellule endoteliali potrebbe avere un impatto importante su molte malattie”.
I coautori includevano Kyoungmin Park, Qian Li, Matthew D. Lynes, Hisashi Yokomizo, Ernesto Maddaloni, Takanori Shinjo, Ronald St-Louis, Qin Li, Sayaka Katagiri, Jialin Fu, Allen Clermont, Hyunseok Park, I-Hsien Wu, Marc Gregory Yu, Hetal Shah e Yu-Hua Tseng del Joslin Diabetes Center.