Convertendo gordura branca em gordura marrom

Convertendo gordura branca em gordura marrom

O tecido adiposo marrom no corpo pode queimar enormes quantidades de energia para gerar calor, e estudos em humanos e animais sugerem que aumentar a quantidade de gordura marrom saudável pode ajudar no controle do peso e reduzir os sintomas do diabetes. No entanto, a maneira segura e eficaz de aumentar a gordura marrom tem sido um desafio significativo para os pesquisadores.

Uma equipe da Columbia Engineering, liderada por Sam Sia, professor de engenharia biomédica, desenvolveu um método simples e inovador para converter diretamente gordura branca em gordura marrom fora do corpo e, em seguida, reimplantá-la em um paciente. A técnica usa procedimentos de enxerto de gordura comumente realizados por cirurgiões plásticos, nos quais a gordura é coletada sob a pele e então retransplantada no mesmo paciente para fins cosméticos ou reconstrutivos. Os pesquisadores relatam em um estudo da Scientific Reports (21 de maio) que converteram com sucesso a gordura branca colhida em gordura marrom no laboratório para uso potencial como terapia.

Outros métodos para aumentar a gordura marrom incluem exposição crônica ao frio, que é desconfortável para a maioria das pessoas, e produtos farmacêuticos que podem causar efeitos colaterais, visando outros órgãos. "Nossa abordagem para aumentar a gordura marrom é potencialmente mais segura do que as drogas, porque a única coisa que entra nos pacientes é o próprio tecido, e é altamente controlável porque podemos ajustar a quantidade de gordura marrom que injetamos", diz Sia. "O processo também é tão simples que pode ser potencialmente realizado usando um sistema automatizado dentro de um consultório médico ou clínica."

A equipe transformou gordura branca em gordura marrom cultivando fragmentos de tecido em meios contendo fatores de crescimento e outros fatores endógenos de escurecimento por uma a três semanas para estimular o processo de "escurecimento". Eles avaliaram o escurecimento da gordura branca, medindo os níveis de vários biomarcadores de gordura marrom, incluindo a atividade mitocondrial eo marcador de proteína de gordura marrom UCP1. Em um dos experimentos do estudo, eles descobriram que a gordura branca subcutânea em camundongos poderia ser diretamente convertida em gordura marrom fora do corpo, e que a gordura marrom sobrevivia e permanecia estável após a injeção no mesmo camundongo por um longo período (dois meses esta experiência).

"A persistência da gordura marrom convertida é muito importante porque sabemos que quando a gordura branca é naturalmente estimulada a transformar-se em gordura marrom in vivo, por exposição ao frio, por exemplo, ela pode mudar rapidamente quando a estimulação é removida", diz Brian Gillette. , co-autor do estudo e engenheiro biomédico treinado em Columbia, atualmente trabalhando no departamento de cirurgia do NYU Winthrop Hospital. "Mesmo que pudéssemos repetir o procedimento várias vezes se precisássemos, já que é minimamente invasivo, é fundamental que a gordura marrom sobreviva bem e permaneça estável para que possa funcionar como uma terapia eficaz".

Os pesquisadores então usaram seus métodos na gordura subcutânea humana e foram capazes de convertê-la efetivamente em gordura marrom. "Isso sugere que pode ser possível um dia tentar nossa abordagem em humanos como uma terapia potencial para ajudar na perda de peso, controle dos níveis de glicose no sangue ou para evitar ganho de peso", diz Nicole Blumenfeld, aluna de doutorado que trabalha com Sia e principal autor do artigo.

Os pesquisadores observam que, enquanto os ratos em uma dieta rica em gordura tratados com gordura marrom diretamente convertida no experimento não mostraram perda de peso estatisticamente significativa versus um grupo controle tratado com gordura branca não convertida, o estudo demonstra uma estratégia de enxerto de tecido simples e escalável. que aumenta a gordura marrom endógena.

"Este é um avanço empolgante para o tecido adiposo castanho projetado em aplicações clínicas se for comprovadamente seguro e eficaz em humanos", diz Li Qiang, professor assistente em patologia e biologia celular no Centro Médico da Universidade de Columbia, que não esteve envolvido neste estudo. . Especialista em fisiopatologia da diabetes e da obesidade, Qiang documentou o mecanismo que promove o "escurecimento" do tecido adiposo branco.

Os pesquisadores agora estão refinando suas técnicas e dosagens e realizando mais estudos sobre o impacto de seus métodos no metabolismo e na regulação do peso. "Há uma clara necessidade de explorar novas abordagens de perda de peso com o potencial para baixas taxas de complicações e eficácia a longo prazo", acrescenta Sia. "A capacidade de cultivar grandes quantidades de tecido de uma só vez, mantendo a sua estrutura vascular 3D é vantajosa e promete ser uma abordagem potencial no controle clínico do peso."

Artigo:

Nicole R. Blumenfeld, Hwan June Kang, Anna Fenzl, Ziwei Song, Janice J. Chung, Ranjodh Singh, Roshawn Johnson, Ayse Karakecili, Jun B. Feranil, Ninna S. Rossen, Vivian Zhang, Sahir Jaggi, Bret McCarty, Steven Bessler, Gary J. Schwartz, Robert Grant, Judith Korner, Florian W. Kiefer, Brian M. Gillette, Samuel K. Sia. A direct tissue-grafting approach to increasing endogenous brown fat. Scientific Reports, 2018; 8 (1) DOI: 10.1038/s41598-018-25866-y

Fonte:

www.sciencedaily.com