Cercetătorii descoperă un mecanism ascuns care ar putea stimula arderea grăsimilor și întări oasele
Cercetătorii au identificat un „comutator” molecular în șoareci care activează un sistem ascuns de ardere a energiei în interiorul țesutului adipos brun, o descoperire ce ar putea ajuta la dezvoltarea unor noi tratamente pentru bolile osoase.
Rezultatele, publicate în revista Nature, oferă o nouă perspectivă asupra modului în care funcționează țesutul adipos brun. Spre deosebire de țesutul adipos alb, care stochează energie, țesutul adipos brun arde calorii pentru a genera căldură. De-a lungul timpului, oamenii de știință au crezut că producția de căldură depinde de o singură cale biologică. Însă, în ultimii ani, cercetătorii au identificat o a doua cale care funcționează alături de cea originală, dar nu știau ce o activează.
O echipă condusă de Lawrence Kazak de la Institutul de Cancer Rosalind și Morris Goodman al Universității McGill a identificat acum declanșatorul molecular pentru acest sistem alternativ, cunoscut sub numele de ciclu creatină inutil. Atunci când organismul este expus la temperaturi reci, acesta descompune grăsimile stocate pentru a genera căldură. Acest proces eliberează glicerol, o moleculă produsă în timpul metabolismului grăsimilor. Colaborând cu biochimistul structural Alba Guarné, cercetătorii au descoperit că glicerolul se leagă de o enzimă numită TNAP într-o regiune pe care o descriu ca fiind „buzunarul de glicerol”. Această interacțiune activează calea alternativă de producere a căldurii.
„Aceasta este prima dată când am identificat cum este activată o cale alternativă de producere a căldurii, independent de sistemul clasic”, a declarat Kazak. „Aceasta deschide calea pentru a înțelege cum funcționează împreună multiplele sisteme de ardere a energiei pentru a menține temperatura corpului la un nivel optim.”
Țesutul adipos brun a atras atenția pentru rolul său posibil în cercetarea metabolismului și obezității. Deși noile descoperiri ar putea contribui eventual la aceste domenii, cercetătorii afirmă că semnificația imediată ar putea implica sănătatea oaselor, deoarece TNAP are deja un rol bine stabilit în formarea oaselor.
Enzima TNAP este esențială pentru calcificare, procesul care construiește și menține oasele puternice. Mutațiile care reduc activitatea TNAP pot cauza hipofosfatazie, o afecțiune rară, uneori numită „oase moi”. Această condiție poate duce la fracturi, dureri cronice și anomalii scheletice. Anumite mutații moștenite au făcut ca această afecțiune să fie mai frecventă în anumite părți ale Canadei, inclusiv Quebec și Manitoba.
Prin studierea mutațiilor TNAP în experimente de laborator, cercetătorii au descoperit că același comutator molecular implicat în celulele de ardere a grăsimilor afectează direct și celulele responsabile de mineralizarea și întărirea oaselor. Această descoperire se bazează pe cercetările anterioare ale co-autorului de la McGill, Marc McKee, și co-autorului José-Luis Millán de la Institutul de Descoperire Medicală Sanford Burnham Prebys. Eforturile lor anterioare au contribuit la dezvoltarea unei terapii de substituție enzimatică de primă clasă concepute special pentru pacienții cu hipofosfatazie care au enzime TNAP defecte.
„Această descoperire deschide calea pentru un nou tip de tratament, în care creșterea activității enzimei TNAP prin intermediul buzunarului de glicerol, prin compuși bioactivi naturali sau sintetici, ar putea potența acțiunile benefice ale enzimei la pacienți, pentru a ajuta la restabilirea mineralizării osoase deficitare la niveluri sănătoase”, a declarat McKee.
Cercetătorii au identificat deja zeci de candidați posibili pentru medicamente care urmează să fie investigate în viitor.
Studiul, „Activarea TNAP indusă de glicerol în termogeneză și mineralizare”, a fost publicat în Nature.
