Los científicos de la Universidad de California, Berkeley, han desarrollado una nueva forma de diseñar el crecimiento y la expansión de la grasa "buena" que quema energía, y luego descubrieron que esta grasa ayudó a reducir el aumento de peso y a disminuir los niveles de glucosa en sangre en ratones.
Los autores del estudio, que se publicarán en la revista diabetes dijo que su técnica podría conducir a nuevos enfoques para combatir la obesidad, la diabetes y otros trastornos metabólicos.
Los investigadores utilizaron un hidrogel específicamente diseñado para "andamiaje" y controlar un implante que contiene células madre para formar un tejido funcional similar a la grasa marrón. Mientras que la grasa blanca, el tipo asociado con la obesidad, almacena el exceso de energía, la grasa marrón sirvecomo generador de calor, quemando calorías mientras hace su trabajo.
"Lo que es realmente emocionante de este sistema es su potencial para proporcionar abundantes suministros de grasa marrón con fines terapéuticos", dijo el autor principal del estudio Kevin Tharp, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Nutrición y Toxicología ". El implanteestá hecho de las células madre que residen en la grasa blanca, que podría estar hecha de tejido obtenido a través de la liposucción ".
Los bebés humanos, que aún no pueden producir calor al temblar, tienen mayores reservas de grasa marrón, llamada así porque contiene altos niveles de mitocondrias de tonos más oscuros. Se creía que la grasa marrón desaparece con la edad, pero en los últimos años,Este tejido se ha descubierto en el cuello, los hombros y la médula espinal entre los adultos.
"Esto es figurativa y literalmente un área de investigación candente en este momento", dijo el autor principal del estudio, Andreas Stahl, profesor asociado de ciencias de la nutrición y toxicología. "Somos los primeros en implantar en ratones un depósito artificial de grasa marrón"y demuestre que tiene los efectos esperados sobre la temperatura corporal y los efectos beneficiosos sobre el metabolismo ".
Los estudios han demostrado que las temperaturas frías pueden aumentar la actividad en la grasa marrón. Sin embargo, Stahl señaló que la exposición al frío a menudo condujo a un aumento en la ingesta de alimentos, lo que podría negar cualquier beneficio para quemar calorías de la actividad de la grasa marrón.
Consiga la grasa, no el frío
Existen tres tipos básicos de tejido adiposo en nuestros cuerpos. Existe la clásica grasa blanca que almacena energía con la que muchos de nosotros estamos más familiarizados, y dos tipos de grasa que queman energía que se utilizan para generar calor, a saber, la grasa marrón,que surge durante el desarrollo fetal, y la grasa beige, que es una grasa de color marrón formada dentro del tejido graso blanco después de la exposición al frío y otras situaciones.
Este experimento de UC Berkeley exploró la idea de aumentar la grasa beige marrón como sin la caída de temperatura. Stahl se asoció con Kevin Healy, profesor de bioingeniería de UC Berkeley e investigador postdoctoral Amit Jha para desarrollar un sistema de señales físicas para guiar las células madrediferenciación.
"Ya se sabe que para una serie de órganos, incluido el corazón, la matriz extracelular en la que reside una célula proporciona señales para guiar el crecimiento y el desarrollo", dijo Healy, quien también tiene una cita en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales"Aplicamos este concepto a las células madre aisladas de tejido de grasa blanca".
Los investigadores dijeron que la receta de la matriz específica para convertir células madre de grasa blanca en grasa marrón no estaba clara, pero señalaron que estudios previos sugirieron que la rigidez del ambiente circundante era un factor. Las células madre de grasa blanca colocadas en 3DEl ambiente que es blando, con poca resistencia a medida que la célula crece, se vuelve gordo. Cuando el ambiente circundante era muy rígido, las células madre se convertían en hueso.
La grasa marrón inyectada reduce el aumento de peso, la glucosa
Los investigadores crearon una malla 3D muy unida en un hidrogel que contiene agua, ácido hialurónico y secuencias cortas de proteínas asociadas con el crecimiento y la función de la grasa marrón. El ácido hialurónico es un carbohidrato natural que ayuda a hacer que el agua sea más espesa y parecida a un gel. Luegotomó células madre de grasa blanca de ratones diseñados genéticamente para expresar una enzima de las luciérnagas. Esto hizo que las células fueran luminiscentes, lo que permitió a los investigadores rastrearlas más fácilmente.
Los investigadores luego agregaron las células al hidrogel y, antes de que la mezcla se espese, las inyectaron debajo de la piel de ratones genéticamente idénticos.
El gel se polimeriza después de la inyección y completa su transformación en el animal. Los investigadores monitorearon las células brillantes después de la inyección para determinar qué tan bien se quedaron, cuánto tiempo persistieron en el cuerpo y si eran metabólicamente funcionales.
Notaron un aumento en la temperatura corporal central de los ratones a temperaturas ambiente de 21 grados Celsius y después de 24 horas a una temperatura fría de 4 grados Celsius. En ambos casos, los ratones con las células implantadas estaban hasta medio grado más calientesque un grupo de control de ratones sin inyección. Cuanto mayor sea la concentración de células, mayor será el efecto sobre la temperatura.
Los investigadores también pusieron a los ratones experimentales en una dieta alta en grasas. Al final de las tres semanas, los ratones con grasa beige inyectada ganaron la mitad de peso y tenían niveles más bajos de glucosa en sangre y ácidos grasos circulantes en comparación con los ratones control.
"Este es un estudio de viabilidad, pero los resultados fueron muy alentadores", dijo Stahl. "Es la primera vez que se crea un entorno 3D optimizado para estimular el crecimiento de la grasa de color marrón. Dados los efectos negativos para la salud de la obesidad, la investigación sobre el papel de la grasa marrón debería continuar para ver si estos hallazgos serían efectivos en humanos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Sarah Yang. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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