Tejido adiposo marrón: ¿cómo controla su actividad?

El nuevo artículo describe la relación del sistema calicreína-cinina con los procesos de regulación metabólica en el tejido adiposo marrón. / UB

Identificado un sistema de autocontrol molecular que evitaría un exceso de actividad del tejido adiposo marrón

 

Un equipo científico acaba de descubrir un mecanismo de regulación del metabolismo del tejido adiposo marrón que opera mediante el sistema hormonal calicreína-cinina, hasta ahora asociado únicamente a la fisiología del sistema renal y cardiovascular y a procesos de inflamación y dolor.

 

UB / Este sistema de autocontrol molecular del metabolismo lipídico, desconocido hasta el momento, podría ayudar a evitar los efectos perjudiciales derivados de un exceso de activación del tejido adiposo marrón.

Este sistema de autocontrol molecular del metabolismo lipídico podría ayudar a evitar los efectos perjudiciales derivados de un exceso de activación del tejido adiposo marrón

El nuevo trabajo, publicado en la revista Nature Communications, está dirigido por el catedrático Francesc Villarroya, de la Facultad de Biología y del Instituto de Biomedicina (IBUB) de la Universidad de Barcelona, y miembro del CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBERobn) del Instituto de Salud Carlos III.

También participan en el nuevo trabajo expertos de la Universidad de Santiago de Compostela, la Universidad de Maastricht (Países Bajos), y la Universidad de Humboldt, el Centro para la Investigación Cardiovascular y el Instituto de Salud de Berlín (Alemania).

El equipo dirigido por el catedrático Francesc Villarroya, de la Facultad de Biología, el IBUB y el CIBERobn. / UB

El tejido adiposo marrón tiene como función principal quemar calorías y producir calor corporal a partir de las grasas (termogénesis). También actúa como un órgano endocrino capaz de secretar factores que activan el metabolismo de las grasas y los carbohidratos y ayudan a prevenir patologías como la obesidad o la diabetes. No obstante, una actividad excesiva y descontrolada de este tejido podría causar efectos perjudiciales, como la caquexia —excesiva pérdida de masa corporal— presente en algunos tipos de cáncer.

El tejido adiposo marrón tiene como función principal quemar calorías y producir calor corporal a partir de las grasas (termogénesis)

El nuevo artículo describe por primera vez la relación del sistema calicreína-cinina con los procesos de regulación metabólica en el tejido adiposo marrón. Dicho tejido se activa como reacción a estímulos ambientales —temperatura, dieta— y su respuesta se canaliza a través del sistema nervioso simpático y de factores hormonales. Tradicionalmente, se pensaba que la interrupción de estos factores inductores era la auténtica razón que limitaba la termogénesis de la grasa.

«Ahora sabemos que algunos mecanismos activos pueden actuar como freno y que los propios inductores positivos pueden poner en marcha el sistema calicreína-cinina que actúa como mecanismo de autocontrol para suprimir la actividad de la grasa marrón», detalla el Francesc Villarroya, que es jefe del Grupo de Investigación de Genética y Biología Molecular de Proteínas Mitocondriales y Patologías Asociadas de la UB.

«Pese a parecer contradictorio —las propias señales activadoras determinan el autocontrol del sistema—, eso se explicaría si consideramos lo importante que es la regulación fina de la termogénesis para evitar que demasiado metabolitos se quemen sin ninguna finalidad fisiológica para el organismo», apunta el experto.

 

Termogénesis: más allá de aportar energía a las células

El mecanismo bioquímico para quemar calorías y producir calor corporal a partir de las grasas —conocido como desacoplamiento mitocondrial— es un proceso que altera completamente la actividad bioenergética de la mitocondria, el orgánulo celular responsable de obtener energía. En este mecanismo particular, la actividad de la mitocondria no es la habitual —oxidar sustratos para obtener moléculas de ATP y aportar energía a las células—, sino que deriva en la disipación de la energía metabólica en forma de calor.

Una actividad excesiva del tejido adiposo marrón origina cuadros patológicos asociados a un gasto energético descontrolado y una adelgazamiento acelerado

Una actividad excesiva del tejido adiposo marrón origina cuadros patológicos asociados a un gasto energético descontrolado y una adelgazamiento acelerado (caquexia, por ejemplo) en pacientes afectados por tumores. Todavía existen muchas incógnitas sobre un proceso que, dentro del ámbito clínico, dificulta también la recuperación de los afectados por grandes quemaduras cuando se dispara el gasto energético y la actividad del tejido adiposo marrón.

Mucho antes de conocerse la fisiología del tejido adiposo marrón, el desacoplamiento mitocondrial fue el mecanismo alterado por la intoxicación de trabajadores de fábricas de armamento durante la Primera Guerra Mundial. Debido a la exposición al dinitrofenol —un compuesto tóxico que genera desacoplamiento mitocondrial de forma incontrolada en todos los tejidos del cuerpo—, la temperatura de los trabajadores intoxicados se disparaba y su pérdida de peso era dramática. En la década de los años 70 del siglo XX, la comunidad científica pudo identificar que el desacoplamiento mitocondrial es un proceso que, de manera específica y controlada, tiene lugar en las mitocondrias del tejido adiposo marrón mediante la proteína UCP1.

El estudio podría aportar nuevas perspectivas a las estrategias para moderar la actividad termogénica en situaciones patológicas como los cánceres

«Es evidente que un mecanismo así debe estar altamente controlado para no generar problemas por actividad descontrolada. De hecho, es posible que la evolución haya confinado este mecanismo dentro de las mitocondrias de una célula especializada —el adipocito marrón— y no en todos los tejidos del organismo como mecanismo de seguridad», apunta Villarroya.

El estudio podría aportar nuevas perspectivas a las estrategias para moderar la actividad termogénica en situaciones patológicas como los cánceres. En este contexto, el descubrimiento de la acción local del sistema de autocontrol endógeno calicreína-cinina sobre el tejido adiposo marrón abre nuevos horizontes a futuras herramientas farmacológicas para luchar contra las enfermedades metabólicas y controlarlas.

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