Os pesquisadores descobriram como uma proteína-chave ativa a gordura marrom, ajudando-a a formar os vasos sanguíneos e as conexões nervosas necessárias para produzir calor.
Os resultados da pesquisa foram publicados em comunicações da naturezapropõe uma nova abordagem para combater a obesidade que se concentra 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 do corpo é gordura branca, que armazena o excesso de energia e pode levar à obesidade quando acumulada. A gordura marrom, em comparação, é menos abundante e desempenha um papel especial no controle 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 a energia química é dissipada como calor, em vez de armazenada no corpo como gordura branca”, disse Farnaz Shamsi, professor assistente de patologia molecular na Faculdade de Odontologia da NYU e autor sênior do estudo. “Ao absorver e utilizar rapidamente as fontes de combustível do nosso corpo e dos alimentos que comemos, a gordura castanha actua como um conjunto de substâncias metabólicas,
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 ativa os tecidos quando o corpo sente frio. Os vasos sanguíneos transportam o oxigênio e os nutrientes necessários para produzir calor e ajudar a distribuir o calor por todo o corpo. Embora pesquisas anteriores tenham se concentrado principalmente em como as células adiposas geram 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 liberada pelas células de gordura marrom que as ajuda a se comunicar. Uma vez produzido, o SLIT3 será dividido em duas partes distintas.
No novo estudo, os cientistas realizaram experimentos em células humanas e de camundongos para identificar a enzima BMP1, que cliva o SLIT3 nesses dois fragmentos. Cada fragmento serve a um propósito diferente. Um promove o crescimento dos vasos sanguíneos e o outro apoia a expansão das redes neurais.
“Funciona como um sinal dividido, 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 descobriram um receptor chamado PLXNA1 que se liga a um dos fragmentos do SLIT3 e ajuda a regular o desenvolvimento neural na gordura marrom. Em estudos com ratos, a remoção dos receptores SLIT3 ou PLXNA1 tornou os animais mais sensíveis ao frio e tiveram dificuldade em manter a temperatura corporal. Análises posteriores mostraram que sua gordura marrom carecia de estrutura neural adequada e de uma rede vascular adequada.
A ligação entre obesidade e saúde metabólica
Para determinar se o mesmo mecanismo existe em humanos, a equipe analisou amostras de tecido adiposo de mais de 1,5 mil pessoas, incluindo aquelas com obesidade. 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 obesos.
“Isso realmente chamou nossa atenção porque sugeriu que esta via pode estar envolvida na obesidade e na saúde metabólica em humanos”, disse Shamsi.
Nova abordagem para o tratamento da obesidade
A maioria dos medicamentos para perda de peso, incluindo o GLP-1, atuam suprimindo o apetite e reduzindo a ingestão de alimentos. Por outro lado, focar na gordura marrom aumenta 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 neurais e vasculares, apontam para vários alvos potenciais para tratamentos futuros.
“Nossa pesquisa mostra que simplesmente ter gordura marrom não é suficiente – é necessária a infraestrutura adequada dentro do tecido para gerar calor”, disse Shamsi.
Outros autores do estudo incluem Tamires Duarte Afonso Serdan, Heidi Cervantes, Benjamin Frank, Akhil Gargey Iragavarapu, Qiyu Tian, Daniel Hope e Halil Aydin da NYU School of Dentistry; Chan Hee Choi e Paul Cohen, da Universidade Rockefeller; Wolfrum; Matthew Greenblatt, do Weill Cornell Medical College; e Gary Schwartz, da Faculdade de Medicina Albert Einstein.
A pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde (K01DK125608, R03DK135786, R01DK136724, RC2DK129961, R35GM150942), G. Harold e Leila Y. Mathers. Apoiada em parte por fundações filantrópicas, a American Heart Association (24CDA1271852), o Albert Einstein Institute for Mount Sinai Diabetes Center, o Departamento de Patologia Odontológica Molecular da Universidade de Nova York e a Fundação Boettcher.
