Ce legătură au toate acestea cu obezitatea? În principiu, termogeneza în TAM a fost considerată ca principalul mecanism prin care, odată ce a trecut prima fază de fiori, mamiferele mențin temperatura corpului atunci când sunt în medii reci.

  • Aleix Gavaldà Navarro
  • Departamentul de Biochimie și Biomedicină Moleculară, Facultatea de Biologie, Institutul de Biomedicină al Universității din Barcelona și Centrul pentru Rețeaua de Cercetări Biomedice "Fiziopatologia Obezității și Nutriției"
  • Francesc Villarroya
  • Departamentul de Biochimie și Biomedicină Moleculară, Facultatea de Biologie, Institutul de Biomedicină al Universității din Barcelona și Centrul pentru Rețeaua de Cercetări Biomedice "Fiziopatologia Obezității și Nutriției"
  • Marta Giralt
  • Departamentul de Biochimie și Biomedicină Moleculară, Facultatea de Biologie, Institutul de Biomedicină al Universității din Barcelona și Centrul pentru Rețeaua de Cercetări Biomedice "Fiziopatologia Obezității și Nutriției"

ȚESUTUL ADIPOS MARUN, CHELTUIELI ENERGETICE ȘI OBEZITATEA

Înțelegerea mecanismelor care cauzează obezitatea, precum și identificarea țintelor de intervenție pentru tratarea sau prevenirea acesteia necesită cunoașterea proceselor biochimice și fiziologice de bază care determină echilibrul energetic din organism și, printre acestea, procesul este esențial. De ani de zile știm că, împreună cu metabolismul bazal și cheltuielile asociate cu exercițiul fizic, termogeneza adaptivă este un factor cheie în variabilitatea cheltuielilor de energie la indivizi și o componentă relevantă în tendința de obezitate. De zeci de ani, studiile asupra fiziologiei acestui proces s-au concentrat pe studiul grăsimii brune sau a țesutului adipos brun (MAR), locul în care apare această termogeneză adaptativă, în special la animalele experimentale. În ultimii ani, acest studiu a fost intensificat datorită dovezilor unui rol important al TAM în raport cu obezitatea la om.

De la sfârșitul anilor '70 ai secolului trecut am știut că adipocitul maro are o mașină biochimică unică care face din acest tip de celulă o mașină generatoare de căldură.

Mecanismul de producere a căldurii TAM se bazează pe prezența proteinei de decuplare mitocondrială UCP1 în membrana mitocondrială internă a adipocitelor brune. UCP1 cu permeabilitate la protoni la membrana menționată, provocând decuplarea lanțului respirator în raport cu fosforilarea oxidativă. Aceasta înseamnă că energia pe care o investește funcționarea lanțului respirator în stabilirea gradientului de protoni pe ambele părți ale membranei mitocondriale interne este investită în producerea căldurii în loc de sinteza ATP care apare în celulele mitocondriale convenționale. Pe de altă parte, pierderea controlului respirator de către ADP dă naștere la rate ridicate de oxidare care susțin producția de căldură. Această activitate respiratorie ridicată este susținută datorită absorbției active a substraturilor metabolice, în principal a acizilor grași din hidroliza trigliceridelor endogene și circulante și a glucozei din circulație (Figura 1).

brune

ȚESUT ADIPOS MARO UMAN, O NOUĂ VIZIUNE ÎN SECOLUL XXI

Studiile ulterioare pe populații cu diferite componente etnice, de vârstă sau sex au confirmat în unanimitate observația că pacienții obezi prezintă o reducere a activității BAT. Limitările evidente ale studiilor la om nu ne permit încă să stabilim dacă, la fel ca la rozătoare, activitatea scăzută a TAM este o cauză a obezității și situația opusă nu poate fi exclusă, adică obezitatea provoacă declinul. La pacienții obezi supuși unei intervenții chirurgicale bariatrice, s-a observat că pierderea în greutate este asociată cu o creștere a activității TAM, dar încă nu există studii care să ne permită să stabilim ce se întâmplă mai întâi după operație, dacă pierderea în greutate sau activitatea TAM. În orice caz, reducerea activității menționate la pacienții obezi este în concordanță cu o reducere a termogenezei lor adaptive și a cheltuielilor de energie.

NOILE CULORI ALE CHELTUIELILOR DE ENERGIE ADAPTATIVĂ: ȚESĂTURĂ BIGĂ ADIPOSĂ

ACTIVAȚI ȚESUTUL ADIPOS MARUN PENTRU A LUPTA OBEZITATEA, O PROVOCARE FARMACOLOGICĂ ȘI NUTRITIONALĂ

Având în vedere toate cele de mai sus, este evident că, în contextul cercetării obezității, activarea TAM este o strategie care trebuie explorată cu scopul de a activa cheltuielile cu energia și de a contribui (împreună cu alte măsuri, evident) pentru a împiedica individul să stabilească se previne sau scade un echilibru energetic pozitiv și obezitatea.

După cum sa menționat, temperatura scăzută a mediului este cel mai puternic stimul pentru activarea TAM, precum și pentru rumenirea țesutului adipos alb. Există studii care propun că prelungirea timpului petrecut la temperaturi ambiante ridicate în ultimele decenii datorită extinderii încălzirii și creșterii temperaturii preferențiale de confort poate contribui la extinderea obezității în societățile occidentale. Un studiu recent realizat de rețeaua Di @ betes a descris o asociere pozitivă între temperatura mediului ambiant și prevalența obezității în Spania. În Statele Unite, unele echipamente au fost deja comercializate pentru răcirea locală a zonelor superioare ale toracelui cu inducerea potențială a activității TAM; cu toate acestea, nu există dovezi fiabile ale utilității sale. Posibil cea mai mare importanță viitoare în luarea în considerare a temperaturii în raport cu obezitatea și activarea TAM va proveni din evaluarea adecvată a măsurii în care temperatura de confort ambientală la locul de muncă sau acasă ar trebui luată în considerare ca fiind cel mai factor de mediu sau mai puțin obezogen.

Răceala ambiantă activează TAM prin sistemul nervos simpatic care, prin terminalele nervoase care inervează TAM, eliberează norepinefrină care acționează asupra receptorilor beta-adrenergici de pe suprafața adipocitului brun și generează cascadele intracelulare de activare a termogenezei. Prin urmare, utilizarea simpatomimeticelor ar fi, în principiu, o strategie evidentă pentru activarea TAM la indivizii obezi. Din păcate, până în prezent nu există molecule cu specificitate suficientă, iar utilizarea simpatomimeticelor a fost abandonată din cauza efectelor secundare dăunătoare ale acestora asupra sistemului cardiovascular. Un studiu recent a indicat faptul că mirabegron, un activator beta3-adrenergic aprobat pentru tratamentul sindromului vezicii urinare hiperactive, activează BAD la voluntarii sănătoși, dar nu se știe dacă acest efect poate apărea la pacienții obezi și la doze sigure.

Această situație a condus în ultimii ani la cercetări active pentru identificarea mecanismelor non-adrenergice de activare TAM (și/sau rumenire). Au fost identificați diferiți factori hormonali de origine hepatică, intestinală și chiar cardiacă, evidențiind printre aceștia factorul hormonal FGF21, care este o moleculă aflată sub investigație activă ca agent antidiabetic și anti-obezitate pentru care există deja unele studii pilot la obezi. pacienți. În acest domeniu, cercetarea asupra posibilelor molecule prezente în dietă care ar putea avea efecte asupra TAM este deosebit de interesantă. Diverse investigații indică faptul că moleculele din familia capsaicinei, prezente în dietă și care interacționează cu canalele ionice TRP („potențialul receptorului tranzitoriu”) ar putea activa TAM atât direct, cât și indirect, la modelele animale, precum și la oameni.

Nu trebuie uitat că rata ridicată de oxidare a substraturilor pentru producerea căldurii face din TAM un loc de drenaj activ al lipidelor și glucozei din circulație. Studiile experimentale indică faptul că activarea TAM, pe lângă faptul că are un efect mai mare sau mai mic asupra greutății individului, a promovat reducerea hiperglicemiei și hiperlipidemiei frecvente la indivizii obezi.

ROLUL SECRETAR AL TAM: NOI CANDIDATI ÎN TRATAMENTUL OBEZITĂȚII ȘI PATOLOGII ASOCIATE

Recent, apare un nou rol fiziologic pentru TAM pe baza proprietăților sale secretoare. Mai multe studii au arătat că transplantul de cantități mici de TAM la șoareci obezi îmbunătățește puternic obezitatea și bolile asociate, cum ar fi diabetul. Acest lucru nu poate fi explicat prin activitatea termogenă intrinsecă a TAM transplantat și s-a postulat că TAM ar elibera factori endocrini cu efect sistemic asupra metabolismului. Am fi martorii unui scenariu similar cu ceea ce s-a întâmplat acum câteva decenii cu țesutul adipos alb care, după descoperirea leptinei, a avut un rol endocrin și o capacitate de producție a așa-numitelor adipokine. Au început să fie identificate mai multe „adipokine brune” sau „batokine” și sunt candidați evidenți pentru tratamentul pacienților obezi, pentru a imita asocierea dintre TAM activ și pro.

Pe scurt, asistăm în prezent la cercetări intense care vizează să profite de proprietățile fiziologice unice ale TAM pentru a atenua obezitatea. Sunt în curs de desfășurare strategii farmacologice și nutriționale multiple pentru a încerca să activeze TAM la pacienții obezi și, astfel, să favorizeze proprietățile sale intrinseci care promovează consumul de energie, capacitatea sa de a scurge glucoza și lipidele, prevenind astfel hiperglicemia și hiperlipidemia asociate frecvent cu obezitatea și profitând de capacitățile sale semnalizând întregului corp.

SA CITESTE MAI MULT

Cannon B, Nedergaard J. „Țesutul adipos maro: funcție și semnificație fiziologică”. Physiol Rev. 84 (2004) 277-359

Villarroya F, Cereijo R, Villarroya J, Giralt M. „Țesutul adipos maro ca organ secretor” Nat Rev Endocrinol. (2016) Sep 12. doi: 10.1038/nrendo.2016.136