Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de California en San Francisco ha identificado un interruptor molecular capaz de convertir la grasa blanca no saludable en grasa marrón saludable y que quema energía en ratones. Las drogas que activan este interruptor redujeron rápidamente los factores de riesgo de obesidad y diabetes en ratones alimentados con un altodieta gorda.
Los resultados sugieren que los medicamentos capaces de atacar vías moleculares similares en las células grasas humanas algún día podrían convertirse en herramientas importantes para combatir las crecientes epidemias mundiales de obesidad y diabetes tipo 2, según el investigador principal Shingo Kajimura, PhD, profesor asistente de célulasy biología de tejidos en la Facultad de Odontología de la UCSF. Tiene una cita conjunta en el Centro de Diabetes de la UCSF y Eli y Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research.
La investigación aparece el 29 de octubre de 2015 en la revista metabolismo celular .
Todos los mamíferos, incluidos los humanos, tienen dos tipos de grasa con funciones completamente opuestas: blanco, que almacena energía y está relacionado con la diabetes y la obesidad; y marrón, que produce calor al quemar energía y está asociado con la delgadez. Los bebés humanos nacencon grasa marrón como defensa natural contra el frío. Los animales que hibernan, como los osos, acumulan grandes reservas de grasa marrón por la misma razón.
Muchos investigadores de obesidad esperan aprovechar la capacidad de quema de energía de la grasa marrón para ayudar a los pacientes a perder peso: solo dos onzas del material pueden quemar hasta 200 calorías por día cuando baja la temperatura. Pero los medicamentos que simplemente activan la grasa marrón existente tienenKajimura explicó que las primeras drogas también tuvieron efectos secundarios cardiovasculares peligrosos, que son de particular preocupación en pacientes obesos, demostró ser ineficaz en los primeros ensayos porque la mayoría de las personas obesas carecen de una cantidad significativa de grasa marrón activa.
Los investigadores descubren una proteína que le dice a la grasa blanca que acumule calorías
En un gran avance a principios de este año, el grupo de Kajimura demostró por primera vez que la grasa marrón en humanos adultos consiste principalmente en la llamada "grasa beige", que puede transformarse de blanco a marrón en condiciones de frío. El descubrimiento sugirió de inmediato unanuevo enfoque para el tratamiento de la obesidad: mejorar las reservas básicas de las personas de grasa marrón que quema energía, conocida como el "dorado" de la grasa blanca.
En el nuevo artículo, el equipo de Kajimura colaboró con el laboratorio de Yasushi Ishihama, PhD, de la Universidad de Kyoto, Japón, para buscar diferencias en cómo las células grasas blancas y marrones responden al frío utilizando una técnica llamada fosfoproteómica. Descubrieronuna proteína llamada caseína quinasa 2 CK2, que parece ser responsable de evitar que la grasa blanca queme energía para el calor en condiciones de frío. Cuando los investigadores inhibieron la actividad de esta molécula genética o farmacológicamente, las células de grasa blanca encendieron sus hornos celulares, convirtiéndosequemadores de calorías como sus hermanos marrones y beige.
"Fue bastante sorprendente", dijo Kajimura. "Esta proteína resultó ser el interruptor que regula si las células grasas queman energía o no".
el equipo descubrió que la actividad de CK2 también aumenta en ratones obesos, lo que sugiere un vínculo entre la obesidad y la pérdida de grasa marrón.
"Cuando alimentamos a los ratones con alimentos ricos en grasas, que es como ir a McDonalds todos los días, se vuelven obesos y pierden la mayor parte de su grasa marrón", dijo el autor principal del estudio, Kosaku Shinoda, un postdoc en el laboratorio de Kajimura. "Creemos que esta moléculapodría ser un enlace importante "
los medicamentos bloqueadores de CK2 estimulan el metabolismo, previenen el aumento de peso
Los investigadores probaron dos medicamentos anti-CK2 por su capacidad para estimular la producción de nueva grasa marrón en ratones: un nuevo bloqueador de CK2 de molécula pequeña llamado silmitasertib CX-4945, que ya está en ensayos clínicos como un tratamiento terapéutico contra el cáncer; y un fármaco oligonucleotídico antisentido ASO de próxima generación más preciso desarrollado en colaboración con Isis Pharmaceuticals, que elimina CK2 al bloquear las instrucciones de ARN que usan las células para producirlo.
Ambas drogas lograron convertir cantidades significativas de grasa blanca en marrón y aumentar significativamente la cantidad de energía que quemaron los ratones cuando los investigadores bajaron la temperatura en sus viviendas. Las drogas también redujeron significativamente los efectos negativos de una dieta alta en grasas en ratones,incluyendo reducir el aumento de peso y, para sorpresa de los investigadores, reducir significativamente los niveles de glucosa en sangre y mejorar la capacidad de respuesta a la insulina.
"Esto fue muy emocionante para nosotros", dijo Kajimura. "En el pasado, las personas se han centrado en todos los efectos beneficiosos de la grasa marrón para tratar la obesidad, pero aquí hemos descubierto que podría ayudar a reducir el riesgo de diabetes tipo 2, también."
El equipo también demostró que la inhibición de CK2 y las condiciones frías se complementan entre sí para reducir drásticamente la obesidad en ratones. Normalmente, los ratones alimentados con una dieta alta en grasas durante 45 días se hinchan rápidamente a casi el 160 por ciento de su peso inicial. Tratamiento de ratones con CK2-ASOo alojarlos a 17 grados C 62.6 grados F cada uno evitó más del 25 por ciento de este aumento de peso. Pero en combinación, los dos tratamientos redujeron el aumento de peso en un 40 por ciento.
Los investigadores ahora están examinando si los inhibidores de CK2 pueden reducir eficazmente la obesidad y prevenirla, y si pueden usarse junto con medicamentos de próxima generación que imitan los efectos del frío para provocar que la grasa marrón queme energía en los humanos.
Kajimura es optimista pero cauteloso acerca de las perspectivas de usar estos medicamentos para tratar la obesidad humana en el futuro cercano. "Es emocionante, pero aún tenemos mucho que aprender sobre los mecanismos, la especificidad de la acción y la seguridad", dijo.Por ahora, es solo el momento de poner en marcha la ciencia. Una vez que sepamos más, todo lo demás encajará ".
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Francisco . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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