El tejido graso marrón en el cuerpo puede quemar enormes cantidades de energía para generar calor, y los estudios en humanos y animales han sugerido que aumentar la cantidad de grasa marrón saludable podría ayudar a controlar el peso y reducir los síntomas de diabetes. Sin embargo, cómoaumentar efectivamente la grasa marrón ha sido un desafío importante para los investigadores.
Un equipo de Columbia Engineering dirigido por Sam Sia, profesor de ingeniería biomédica, ha desarrollado un método simple e innovador para convertir directamente la grasa blanca en grasa marrón fuera del cuerpo y luego volver a implantarla en un paciente. La técnica utiliza procedimientos de injerto de grasa comúnmenterealizado por cirujanos plásticos, en los que la grasa se cosecha debajo de la piel y luego se trasplanta al mismo paciente con fines cosméticos o reconstructivos. Los investigadores informan en a Informes científicos estudio 21 de mayo que convirtieron con éxito la grasa blanca cosechada en grasa marrón en el laboratorio para su uso potencial como terapia.
Otros métodos para aumentar la grasa marrón incluyen la exposición crónica al frío, que es incómoda para la mayoría de las personas, y los productos farmacéuticos que pueden causar efectos secundarios al atacar a otros órganos ". Nuestro enfoque para aumentar la grasa marrón es potencialmente más seguro que las drogas porque lo único que entra eslos pacientes son su propio tejido, y es altamente controlable porque podemos ajustar la cantidad de grasa marrón que inyectamos ", dice Sia." El proceso también es tan simple que podría realizarse potencialmente utilizando un sistema automatizado dentro del consultorio o la clínica de un médico."
El equipo convirtió la grasa blanca en grasa marrón cultivando fragmentos de tejido en medios que contienen factores de crecimiento y otros factores de pardeamiento endógeno durante una a tres semanas para estimular el proceso de "pardeamiento". Evaluaron el pardeamiento de la grasa blanca midiendo los niveles de variosbiomarcadores de grasa marrón, incluida la actividad mitocondrial y el marcador de proteína de grasa marrón UCP1. En uno de los experimentos del estudio, descubrieron que la grasa blanca subcutánea en ratones podía convertirse directamente en grasa marrón fuera del cuerpo, y que la grasa marrón sobrevivió y permanecióestable después de la inyección en el mismo ratón durante un largo período dos meses en este experimento.
"La persistencia de la grasa marrón convertida es muy importante porque sabemos que cuando la grasa blanca se estimula naturalmente para convertirse en grasa marrón in vivo, por ejemplo, a través de la exposición al frío, puede cambiar rápidamente cuando se elimina la estimulación", diceBrian Gillette, coautor del estudio e ingeniero biomédico capacitado en Columbia que ahora trabaja en el departamento de cirugía del Hospital Winthrop de la NYU. "Aunque podríamos repetir el procedimiento varias veces si fuera necesario, ya que es mínimamente invasivo, es críticoque la grasa marrón sobrevive bien y se mantiene estable para que pueda funcionar como una terapia eficaz ".
Los investigadores luego usaron sus métodos sobre la grasa subcutánea humana y pudieron convertirla efectivamente en grasa marrón ". Esto sugiere que algún día podría ser posible intentar nuestro enfoque en humanos como una terapia potencial para ayudar con la pérdida de peso y el controlde los niveles de glucosa en sangre, o para prevenir el aumento de peso ", dice Nicole Blumenfeld, estudiante de doctorado que trabaja con Sia y autora principal del artículo.
Los investigadores señalan que, si bien los ratones con una dieta alta en grasas tratados con grasa marrón convertida directamente en el experimento no mostraron una pérdida de peso estadísticamente significativa frente a un grupo de control tratado con grasa blanca no convertida, el estudio demuestra un tejido simple y escalableestrategia de injerto que aumenta la grasa marrón endógena.
"Este es un avance emocionante hacia el tejido adiposo marrón diseñado en aplicaciones clínicas si se demuestra que es seguro y efectivo en humanos", dice Li Qiang, profesor asistente de patología y biología celular en el Centro Médico de la Universidad de Columbia que no participó enEn este estudio, Qiang, experto en fisiopatología de la diabetes y la obesidad, documentó el mecanismo que promueve el "ennegrecimiento" del tejido adiposo blanco.
Los investigadores ahora están refinando sus técnicas y dosis y realizando más estudios sobre el impacto de sus métodos en el metabolismo y la regulación del peso. "Existe una clara necesidad de explorar nuevos enfoques de pérdida de peso con el potencial de tasas bajas de complicaciones y prolongadasde eficacia a largo plazo ", agrega Sia." La capacidad de cultivar grandes cantidades de tejido a la vez mientras conserva su estructura vascular 3D es ventajosa y promete como un enfoque potencial en el control clínico del peso ".
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Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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