Os cientistas descobriram um “interruptor” molecular em ratos que ativa um sistema oculto de queima de energia na gordura marrom, uma descoberta que poderia eventualmente ajudar os pesquisadores a desenvolver novos tratamentos para doenças ósseas.
Resultados, publicados a naturezaFornece novos insights sobre como funciona a gordura marrom. Ao contrário da gordura branca, que armazena energia, a gordura marrom queima calorias para gerar calor. Os cientistas há muito acreditam que esta produção de calor depende de uma única via biológica. Nos últimos anos, os investigadores identificaram uma segunda via ao lado da via principal, mas não sabem o que a activa.
Uma equipe liderada por Lawrence Kazak, do Rosalind and Morris Goodman Cancer Institute, da Universidade McGill, identificou agora o gatilho molecular para esse mecanismo alternativo, conhecido como ciclo fútil da creatina.
Os cientistas identificam a gordura marrom “ligada”.
Quando o corpo é exposto a temperaturas frias, ele decompõe a gordura armazenada para gerar calor. Este processo libera glicerol, uma molécula produzida durante o metabolismo da gordura. Trabalhando com a bióloga estrutural da McGill, Alba Gern, presidente de pesquisa do Canadá em máquinas macromoleculares em danos e reparos de DNA, os pesquisadores descobriram que o glicerol se liga a uma enzima chamada TNAP em uma região que descrevem como bolsa de glicerol. Essa interação ativa vias alternativas de produção de calor.
“Esta é a primeira vez que identificamos como uma via alternativa de geração de calor é ativada, independente do sistema clássico”, disse Kazak, professor associado do Departamento de Bioquímica e Cátedra de Pesquisa do Canadá em Biologia de Adipócitos. “Isso abre a porta para a compreensão de como vários sistemas de queima de energia funcionam juntos para manter o corpo aquecido na temperatura certa.”
A descoberta pode avançar na pesquisa de doenças ósseas
A gordura marrom tem atraído atenção por seu papel potencial na pesquisa sobre metabolismo e obesidade. Embora as novas descobertas possam eventualmente contribuir para essas áreas, os investigadores dizem que o significado mais imediato pode envolver a saúde óssea porque o TNAP já tem um papel bem estabelecido na formação óssea.
A enzima TNAP é essencial para a calcificação, o processo que constrói e mantém ossos fortes. Mutações que reduzem a atividade do TNAP podem causar hipofosfatasia, um distúrbio raro às vezes chamado de “osso mole”. A condição pode resultar em fraturas, dor crônica e anormalidades esqueléticas. Certas mutações hereditárias tornaram a doença mais comum em partes do Canadá, incluindo Quebec e Manitoba.
Ao estudar as mutações do TNAP em experimentos de laboratório, os cientistas descobriram que a mesma mudança molecular afeta diretamente as células responsáveis pela mineralização e endurecimento ósseo envolvidas nas células de gordura que queimam energia.
O trabalho baseia-se em pesquisas anteriores do coautor Mark McKee da McGill e do coautor José-Luis Milan do Sanford Burnham Pribys Medical Discovery Institute. Seus esforços anteriores ajudaram a desenvolver a primeira terapia de reposição enzimática projetada especificamente para pacientes com hipofosfatasia com enzimas TNAP defeituosas.
“Esta descoberta abre a porta para um novo tipo de tratamento, onde o aumento da atividade da enzima TNAP através de sua bolsa de glicerol com compostos bioativos naturais ou sintéticos poderia potencialmente aumentar as ações benéficas da enzima nos pacientes, ajudando a restaurar a mineralização óssea deficiente para níveis saudáveis”, disse McKee, Professor de Ciências Odontológicas e Faculdade de Ciências da Faculdade de Medicina e Ciências da Saúde, e Cátedra de Pesquisa em Biomineralização do Canadá.
Os pesquisadores já identificaram dezenas de potenciais candidatos a medicamentos para futuras investigações.
Sobre o estudo
O estudo “Ativação de TNAP dirigida por glicerol na termogênese e mineralização” foi publicado por Mohammad Faiz Hussain, Lawrence Kazak et al. a natureza.
O projeto envolveu a colaboração com cientistas da Queen Mary University of London, da Northeastern University, do Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute e do Maine Health Institute for Research. O financiamento veio dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde, do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e do Fonds de Recherche du Québec – Santé.
