Las impresionantes imágenes tridimensionales de las células grasas, las primeras de su tipo, son la última táctica en la lucha en curso contra la epidemia mundial de obesidad. La película anterior, producida por el Laboratorio de Metabolismo Molecular de la Universidad Rockefeller, es parte de un nuevoinforme que revela el funcionamiento interno del tejido graso en ratones e identifica posibles objetivos para nuevos medicamentos para tratar y prevenir la obesidad y la diabetes.
"Estos hallazgos resaltan el valor de las imágenes en 3D como una herramienta de descubrimiento", dice su compañero graduado Jingyi Chi, coautor del artículo que describe el avance, publicado esta semana en la revista metabolismo celular .
La nueva investigación, dirigida por Paul Cohen, Albert Resnick, MD, Profesor Asistente, se basa en el reciente descubrimiento de que hay tres tipos diferentes de grasa: blanca, marrón y beige. Y mientras que la grasa blanca, que almacena energía,Durante mucho tiempo se sabe que causa problemas, la grasa marrón y beige en realidad puede promover una buena salud al quemar energía.
La grasa beige, dice Cohen, tiene un potencial particularmente alto para el tratamiento de la obesidad y su variedad de trastornos metabólicos que la acompañan, incluyendo diabetes y enfermedades cardiovasculares, porque puede inducirse a cambiar rápidamente de un estado totalmente inactivo a una energía muy activaen estado de quemado. Su objetivo final es desarrollar métodos terapéuticos para manipular la grasa beige para quemar más energía en personas cuyo metabolismo no funciona correctamente.
Una nueva herramienta de descubrimiento
Como punto de partida, Chi y sus colegas, entre ellos su coautor Zhuhao Wu, querían saber más sobre cómo las células grasas beige interactúan con el sistema nervioso simpático, que desempeña un papel importante para que las células sepan cuántoenergía para almacenar y cuánto quemar. Sin embargo, los métodos de laboratorio convencionales para observar el tejido adiposo también conocido como tejido adiposo fueron insuficientes: las imágenes que produjeron carecían de los detalles necesarios.
Entonces, los investigadores adaptaron un revolucionario sistema tridimensional de imágenes de tejido conocido como iDISCO, que fue desarrollado originalmente en otro laboratorio de Rockefeller para estudiar el cerebro. Trabajar con ratones expuestos al frío, una condición que hace que se desarrolle y queme grasa beigeenergía, utilizaron la tecnología modificada para visualizar la arquitectura interna del tejido.
"Cuando las personas piensan en el tejido adiposo, es solo un bulto de grasa", dice Chi. Pero las imágenes que capturó fueron todo menos suaves. Proporcionan una mirada sorprendente y sin precedentes a las características funcionales de la grasa beige, incluidos los vasos sanguíneos yproyecciones de células nerviosas que aparecen como redes filamentosas.
La presencia y densidad de esas proyecciones nerviosas, tanto grandes haces nerviosos como estructuras finas llamadas neuritas, predijeron el nivel de actividad de la grasa beige. El tejido adiposo más activo tuvo la mayor cantidad de proyecciones nerviosas.
Las imágenes en 3D también revelaron diferencias importantes entre la grasa visceral y subcutánea. La grasa visceral, que en los humanos se encuentra en el abdomen, rodea los órganos internos y está asociada con la diabetes y otras enfermedades metabólicas. La grasa subcutánea, que las personas transportan debajo de la piellas caderas y en otros lugares pueden convertirse en grasa beige cuando se exponen al frío y no están relacionadas con la enfermedad.
Los ratones también tienen ambos tipos, y las imágenes detalladas de su grasa visceral mostraron que es estructuralmente amorfo, con mínimas proyecciones de neuritas. Chi y sus colegas descubrieron que la grasa subcutánea del ratón estaba bien organizada estructuralmente, con los densos haces nerviosos y la neuritaproyecciones necesarias para quemar energía.
un cambio metabólico
Entonces, ¿qué causa el crecimiento nervioso en el tejido adiposo beige? Cohen y otros han demostrado previamente la importancia de una proteína conocida como PRDM16 en la creación y actividad de quema de energía de la grasa beige. Los ratones sin la proteína no pueden activar su beigegordo y terminan con muchas de las mismas complicaciones que afectan a los humanos obesos, como la resistencia a la insulina.
Para determinar si PRDM16 juega un papel en el desarrollo del nervio, Chi estudió el tejido adiposo subcutáneo de ratones que carecen de la proteína en las células adiposas al tiempo que expone a algunos de estos animales al frío. Las imágenes resultantes mostraron una "reducción sorprendente" en las proyecciones de neuritas en comparacióna imágenes de ratones con la proteína.
"Esto sugiere que los dos tipos de células entablan un diálogo", dice Cohen, "donde, si tiene PRDM16 en una célula adiposa, de alguna manera guía a las neuritas al sitio. Y si lo quita, no lo hacetienen esas neuritas ". También sugiere que las moléculas de señalización que median este diálogo podrían representar objetivos terapéuticos novedosos en la batalla en curso contra la obesidad y las enfermedades asociadas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Rockefeller . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :