Cercetarea dezvăluie mecanismul prin care corpul utilizează grăsimea stocată pentru energie
Un studiu internațional realizat de cercetători de la Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC) și Universitatea din California, Los Angeles (UCLA) a identificat un mecanism fundamental care reglează modul în care organismul folosește grăsimea stocată pentru a produce energie.
Rezultatele, publicate în The EMBO Journal, arată că nivelurile de calciu din mitocondrii determină dacă aceste organite rămân atașate sau se detașează de picăturile de lipide, structurile celulare în care este stocată grăsimea.
Mitocondriile sunt structurile celulare responsabile pentru generarea celei mai mari părți a energiei necesare funcționării țesuturilor. În țesutul adipos brun – un tip specializat de grăsime implicat în producția de căldură și cheltuiala de energie – unele mitocondrii rămân fizic asociate cu picăturile de lipide, iar aceste mitocondrii peri-droplet joacă un rol esențial în gestionarea rezervelor energetice celulare.
Studiul demonstrează că nivelurile crescute de calciu în interiorul mitocondriilor induc modificări în morfologia acestora și favorizează separarea lor de picăturile de lipide. Rebeca Acín Pérez, cercetător la CNIC, explică: „Acest proces este esențial pentru ca enzimele responsabile de descompunerea grăsimilor, cunoscute sub numele de lipaze, să poată accesa lipidele stocate și să le convertească în energie.”
Autorii studiului au observat, de asemenea, că detașarea mitocondriilor are loc înainte de începutul lipolizei, acționând ca un fel de comutator molecular care declanșează mobilizarea rezervelor de grăsime.
Studiul identifică și proteinele care reglează acest mecanism. Fluxul de calciu din mitocondrii este controlat de schimbătorul de calciu mitocondrial NCLX. Atunci când activitatea NCLX este redusă, calciul mitocondrial se acumulează, promovând detașarea de picăturile de lipide și crescând utilizarea grăsimii ca sursă de energie. În contrast, atunci când NCLX este activ, mitocondriile tind să rămână asociate cu rezervele de lipide.
Cercetătorii au identificat, de asemenea, un rol important pentru fosfodiesteraza PDE2A, o proteină care reglează indirect acest sistem prin modularea nivelurilor de calciu intracelular.
Dincolo de descrierea acestui mecanism biologic, studiul arată că manipularea sa farmacologică poate avea consecințe metabolice semnificative. În modele animale de obezitate, inhibarea PDE2A a crescut asocierea între mitocondrii și picăturile de lipide, a redus descompunerea grăsimilor și a promovat utilizarea glucozei pentru producția de energie. Această schimbare metabolică a fost asociată cu o îmbunătățire a echilibrului energetic și o creștere a cheltuielilor metabolice.
În ansamblu, rezultatele relevă că interacțiunea dintre mitocondrii și picăturile de lipide este un proces dinamic, reglat fin de semnalele intracelulare, cum ar fi calciul. „Înțelegerea modului în care această relație este controlată oferă o nouă perspectivă asupra mecanismelor care guvernează metabolismul energetic și deschide noi căi pentru dezvoltarea de tratamente pentru obezitate și alte boli metabolice”, conchid autorii.
Acest studiu se bazează pe colaborarea științifică continuă între grupul condus de José Antonio Enríquez, șeful grupului de Genetică Funcțională a Sistemului de Fosforilare Oxidativă la CNIC, și echipa condusă de Orian Shirihai de la David Geffen School of Medicine la UCLA, o colaborare care, în ultimii ani, a avansat semnificativ cunoștințele despre funcția mitocondrială și rolul său în reglementarea metabolică.
