Come il grasso bruno sembra migliorare il metabolismo

AGI - I ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno identificato un nuovo modo in cui il grasso bruno - una forma di grasso che brucia energia - può accelerare il motore metabolico del corpo, consumando carburante cellulare e producendo calore in un modo che migliora la salute metabolica.

Lo studio, condotto sui topi, rivela nuove strade per sfruttare il grasso bruno per trattare malattie metaboliche, come l'insulino-resistenza e l'obesità. Lo studio è stato pubblicato su Nature.

Il ruolo del grasso bruno nel metabolismo

Il grasso bruno è noto per la sua capacità di trasformare l'energia (calorie) del cibo in calore. Al contrario, il grasso bianco immagazzina energia per un uso successivo, mentre i muscoli la rendono immediatamente disponibile per svolgere il lavoro. La produzione di calore del grasso bruno aiuta il corpo a rimanere caldo alle basse temperature e l'esposizione al freddo può aumentare le riserve di grasso bruno. I ricercatori hanno proposto che l'attivazione del grasso bruno potrebbe supportare gli sforzi per perdere peso aumentando il consumo di calorie.

Strategie per la perdita di peso

"Il percorso che abbiamo identificato potrebbe offrire opportunità per intervenire sul dispendio energetico nell'equazione della perdita di peso, rendendo potenzialmente più facile per l'organismo bruciare più energia aiutando il grasso bruno a produrre più calore", ha affermato l'autore senior Irfan Lodhi, PhD, professore di medicina presso la Divisione di Endocrinologia, Metabolismo e Ricerca sui Lipidi presso la WashU Medicine. "Aumentare questo tipo di processo metabolico potrebbe supportare la perdita di peso o il controllo del peso in un modo che è forse più facile da mantenere nel tempo rispetto alla dieta e all'esercizio fisico tradizionali. È un processo che sostanzialmente spreca energia, aumentando il dispendio energetico a riposo, ma è un vantaggio se si sta cercando di perdere peso".

I mitocondri e i perossisomi

La concezione tradizionale della produzione di calore del grasso bruno coinvolge i mitocondri, centrali elettriche all'interno delle cellule del corpo. Gli scienziati sanno da tempo che i mitocondri nel grasso bruno hanno un metodo per disimpegnarsi dalla produzione di carburante e produrre invece calore, tramite una molecola chiamata proteina disaccoppiante 1. Tuttavia, sanno anche che i topi con grasso bruno privi di proteina disaccoppiante 1 sono comunque in grado di bruciare energia e produrre calore, il che indica l'esistenza di bruciatori di riserva nelle cellule. Il nuovo studio implica che le parti cellulari chiamate perossisomi siano importanti produttori alternativi di calore nel tessuto adiposo bruno. I perossisomi sono piccoli compartimenti cellulari coinvolti nella trasformazione delle molecole di grasso.

Il ruolo di ACOX2

I ricercatori hanno scoperto che, quando esposti al freddo, i perossisomi nel tessuto adiposo bruno aumentano di numero. Questo aumento è ancora più significativo nei topi i cui mitocondri sono carenti di proteina disaccoppiante 1, suggerendo che i perossisomi potrebbero essere in grado di compensare la perdita della capacità dei mitocondri di produrre calore. Lodhi e i suoi colleghi hanno scoperto che i perossisomi consumano energia e producono calore in un processo metabolico incentrato su una proteina chiave presente in queste parti cellulari, chiamata acil-CoA ossidasi 2 (ACOX2). I topi privi di ACOX2 nel tessuto adiposo bruno hanno perso parte della loro capacità di tollerare il freddo, mostrando temperature corporee inferiori dopo l'esposizione al freddo rispetto ai topi normali. Inoltre, rispetto ai topi normali, i loro tessuti non sfruttavano adeguatamente l'insulina, l'ormone che regola la glicemia, ed erano più inclini all'obesità se alimentati con diete ricche di grassi.

ACOX2 e sensibilità all'insulina

Al contrario, i topi geneticamente modificati per produrre quantità insolitamente elevate di ACOX2 nel grasso bruno hanno mostrato una maggiore produzione di calore, una migliore tolleranza al freddo e una migliore sensibilità all'insulina e un migliore controllo del peso quando alimentati con la stessa dieta ricca di grassi. Utilizzando un sensore termico fluorescente da loro sviluppato, i ricercatori hanno scoperto che quando ACOX2 metabolizzava determinati acidi grassi, le cellule del tessuto adiposo bruno si riscaldavano.

Possibili interventi dietetici

Hanno anche utilizzato una termocamera a infrarossi per dimostrare che i topi privi di ACOX2 producevano meno calore nel loro tessuto adiposo bruno. Sebbene il corpo umano possa sintetizzare questi acidi grassi, le molecole si trovano anche nei latticini e nel latte materno e sono prodotte da alcuni microbi intestinali. Lodhi ha affermato che questo solleva la possibilità che un intervento dietetico basato su questi acidi grassi - come un alimento, un probiotico o un intervento "nutraceutico" - possa potenziare questo percorso di produzione di calore e i suoi effetti benefici. Lui e i suoi colleghi stanno anche studiando possibili composti farmacologici in grado di attivare direttamente ACOX2.

Rilevanza negli esseri umani

"Sebbene i nostri studi siano condotti sui topi, ci sono prove che suggeriscono che questo percorso sia rilevante anche negli esseri umani", ha affermato Lodhi. "Studi precedenti hanno dimostrato che gli individui con livelli più elevati di questi acidi grassi tendono ad avere indici di massa corporea più bassi. Tuttavia, poiché la correlazione non implica causalità, il nostro obiettivo a lungo termine è verificare se interventi dietetici o terapeutici che aumentino i livelli di questi acidi grassi o che aumentino l'attività di ACOX2 possano essere utili per attivare questo percorso di produzione di calore nei perossisomi e aiutare le persone a perdere peso e migliorare la loro salute metabolica".