Os pesquisadores descobriram como uma proteína importante altera a gordura marrom para ajudar a construir os vasos sanguíneos e as conexões nervosas necessárias para a produção de calor.
Resultados, publicados Comunicação da naturezaPropor uma nova forma de combater a obesidade que se concentre em aumentar a quantidade de energia que o corpo queima, em vez de reduzir o apetite.
Gordura marrom e como ela queima calorias
A maior parte da gordura corporal é gordura branca, que armazena o excesso de energia e pode contribuir para a obesidade quando se acumula. Em contraste, a gordura marrom está presente em pequenas quantidades e desempenha um papel especial na regulação da temperatura corporal e no apoio à saúde metabólica. Quando exposta ao frio, a gordura marrom utiliza glicose e lipídios para gerar calor por meio de um processo denominado termogênese.
“Durante a termogênese, toda essa energia química é dissipada como calor em vez de ser armazenada como gordura branca no corpo”, disse Farnaz Shamsi, professor assistente de patobiologia molecular na Faculdade de Odontologia da NYU e autor sênior do estudo. “Ao absorver e utilizar rapidamente fontes de combustível do nosso corpo e dos alimentos que comemos, a gordura castanha actua como um sumidouro metabólico que atrai nutrientes e impede que sejam armazenados”.
A gordura marrom depende de uma densa rede de nervos e vasos sanguíneos para realizar seu trabalho. Os nervos permitem receber sinais do cérebro, que ativam os tecidos quando o corpo sente frio. Os vasos sanguíneos fornecem o oxigênio e os nutrientes necessários para gerar calor e ajudam a distribuir esse calor por todo o corpo. Embora estudos anteriores tenham se concentrado principalmente em como as células adiposas produzem calor, menos atenção tem sido dada à forma como essas redes de suporte se desenvolvem e funcionam.
Proteína SLIT3 constrói infraestrutura de gordura marrom
Pesquisas anteriores do laboratório de Shamsi usaram sequenciamento de RNA unicelular para identificar SLIT3, uma proteína expressa por células de gordura marrom que pode ajudá-las a se comunicar. Uma vez produzido, o SLIT3 se divide em dois fragmentos separados.
No novo estudo, os cientistas usaram experimentos em células humanas e de camundongos para identificar a enzima BMP1, que corta o SLIT3 nesses dois fragmentos. Cada parte tem uma função diferente. Um promove o crescimento dos vasos sanguíneos, o outro apoia a expansão das redes nervosas.
“Ele atua como um sinal dividido, que é um design evolutivo elegante no qual dois componentes de um único fator regulam independentemente processos distintos que devem ser estreitamente coordenados no espaço e no tempo”, observou Shamsi.
Os pesquisadores também identificaram um receptor chamado PLXNA1 que se liga a um dos fragmentos SLIT3 e ajuda a regular o desenvolvimento nervoso na gordura marrom. Em estudos com ratos, a remoção dos receptores SLIT3 ou PLXNA1 tornou os animais mais sensíveis ao frio e menos capazes de manter a temperatura corporal. Análises posteriores mostraram que sua gordura marrom carecia de estrutura nervosa adequada e de uma rede adequada de vasos sanguíneos.
Links para obesidade e saúde metabólica
Para determinar se o mesmo mecanismo existe em humanos, a equipe analisou amostras de tecido adiposo de mais de 1.5000 indivíduos obesos. Eles se concentraram no gene responsável pela produção do SLIT3, que estudos anteriores associaram à obesidade e à resistência à insulina. Seus resultados sugerem que a atividade do SLIT3 pode influenciar a saúde do tecido adiposo, a inflamação e a sensibilidade à insulina em indivíduos com obesidade.
“Isso realmente chamou nossa atenção, porque sugere que esse caminho pode ser relevante para a obesidade e a saúde metabólica em humanos”, disse Shamsi.
Uma nova abordagem para o tratamento da obesidade
A maioria dos medicamentos para perda de peso, incluindo o GLP-1, suprimem o apetite e reduzem a ingestão de alimentos em humanos. Por outro lado, focar na gordura marrom pode aumentar a quantidade de energia que o corpo utiliza. As novas descobertas, incluindo a forma como o SLIT3 se divide em duas partes e interage com os receptores para moldar redes de nervos e vasos sanguíneos, apontam para vários alvos potenciais para tratamentos futuros.
“Nossa pesquisa mostra que apenas ter gordura marrom não é suficiente – você precisa da infraestrutura certa dentro do seu tecido para gerar calor”, disse Shamsi.
Autores adicionais do estudo incluem Tamires Duarte Afonso Serdan, Heidi Cervantes, Benjamin Frank, Akhil Gargey Iragavarapu, Qiyu Tian, Daniel Hope e Halil Aydin da NYU College of Dentistry; Chan Hee Choi e Paul Cohen, da Universidade Rockefeller; Anne Hoffmann e Matthias Bluher, da Universidade de Leipzig; Adhidev Ghosh e Christian Wolfram da ETH Zurique; Matthew Greenblatt, do Weill Cornell Medical College; e Gary Schwartz, da Faculdade de Medicina Albert Einstein.
A pesquisa foi apoiada em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (K01DK125608, R03DK135786, R01DK136724, RC2DK129961, R35GM150942), G. Harold e Leila Y. Mathers Charitable Foundation, The American CDA 2511 (CDA281). Centro de Diabetes Einstein-Mount Sinai, Departamento de Patobiologia Molecular de Odontologia da NYU e Fundação Boettcher.
