Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto una nueva forma en que la grasa parda, un tipo de grasa que quema energía, puede estimular el metabolismo del cuerpo. Este proceso permite que las células consuman más combustible y generen calor, mejorando la salud metabólica general. Realizada en ratones, la investigación apunta a nuevas posibilidades para utilizar la grasa parda para abordar afecciones metabólicas como la resistencia a la insulina y la obesidad.
Los hallazgos fueron publicados el 17 de septiembre en Naturaleza.
La grasa parda es única porque convierte la energía (calorías) de los alimentos en calor. A diferencia de la grasa blanca, que almacena energía, o del músculo, que la utiliza inmediatamente, la grasa parda ayuda a mantener el cuerpo caliente en ambientes fríos. La exposición al frío puede aumentar la cantidad de grasa parda, y los científicos han sugerido durante mucho tiempo que activarla podría favorecer la pérdida de peso al aumentar la quema de calorías.
«La vía que hemos identificado podría brindar oportunidades para abordar el lado del gasto de energía en la ecuación de pérdida de peso, lo que podría facilitar que el cuerpo queme más energía al ayudar a que la grasa parda produzca más calor», dijo el autor principal Irfan Lodhi, PhD, profesor de medicina en la División de Endocrinología, Metabolismo e Investigación de Lípidos de WashU Medicine. «Impulsar este tipo de proceso metabólico podría favorecer la pérdida o el control del peso de una manera que tal vez sea más fácil de mantener en el tiempo que la dieta y el ejercicio tradicionales. Es un proceso que básicamente desperdicia energía, aumentando el gasto energético en reposo, pero eso es algo bueno si estás tratando de perder peso».
Un calentador de respaldo en grasa parda
Hasta ahora, los científicos entendían la producción de calor de la grasa parda principalmente a través de las mitocondrias, los centros de energía de las células. Las mitocondrias de la grasa parda pueden pasar de producir combustible a generar calor a través de una molécula llamada proteína desacopladora 1. Sin embargo, los estudios han demostrado que los ratones que carecen de esta proteína aún pueden quemar energía y producir calor, lo que sugiere que hay otro sistema en funcionamiento.
La nueva investigación identifica los peroxisomas, pequeñas estructuras dentro de las células que procesan las grasas, como una fuente de calor alternativa en la grasa parda. Cuando se exponen al frío, estos peroxisomas se multiplican. Este efecto fue aún más fuerte en ratones cuyas mitocondrias carecían de la proteína desacopladora 1, lo que sugiere que los peroxisomas pueden intervenir cuando las mitocondrias pierden su capacidad de producir calor.
Lodhi y su equipo descubrieron que los peroxisomas queman combustible y liberan calor mediante un proceso que involucra una proteína llamada acil-CoA oxidasa 2 (ACOX2). Los ratones que carecían de ACOX2 en su grasa parda eran menos capaces de tolerar el frío, mostraban temperaturas corporales más bajas después de la exposición al frío y tenían una menor sensibilidad a la insulina. Cuando se les alimentó con dietas altas en grasas, también ganaron más peso que los ratones típicos.
Por el contrario, los ratones modificados genéticamente para producir cantidades inusualmente altas de ACOX2 en la grasa parda mostraron una mayor producción de calor, una mejor tolerancia al frío y una mejor sensibilidad a la insulina y control de peso cuando se les alimentó con la misma dieta rica en grasas.
Utilizando un sensor de calor fluorescente que desarrollaron, los investigadores descubrieron que cuando ACOX2 metabolizaba ciertos ácidos grasos, las células de grasa parda se calentaban. También utilizaron una cámara de imágenes térmicas infrarrojas para mostrar que los ratones que carecían de ACOX2 producían menos calor en su grasa parda.
Si bien el cuerpo humano puede fabricar estos ácidos grasos, las moléculas también se encuentran en los productos lácteos y la leche materna humana y son producidas por ciertos microbios intestinales. Lodhi dijo que esto plantea la posibilidad de que una intervención dietética basada en estos ácidos grasos (como una intervención alimentaria, probiótica o “nutracéutica”) podría impulsar esta vía de producción de calor y los efectos beneficiosos que parece tener. Él y sus colegas también están investigando posibles compuestos farmacológicos que podrían activar ACOX2 directamente.
«Si bien nuestros estudios se realizan en ratones, hay evidencia que sugiere que esta vía es relevante en las personas», dijo Lodhi. «Estudios anteriores han encontrado que las personas con niveles más altos de estos ácidos grasos tienden a tener índices de masa corporal más bajos. Pero como la correlación no es causalidad, nuestro objetivo a largo plazo es probar si las intervenciones dietéticas u otras intervenciones terapéuticas que aumentan los niveles de estos ácidos grasos o que aumentan la actividad de ACOX2 podrían ser útiles para activar esta vía de producción de calor en los peroxisomas y ayudar a las personas a perder peso y mejorar su salud metabólica».
Este trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), números de subvención R01DK133344, R01DK115867, R01DK132239, GM103422, T32DK007120, S10 OD032315, DK020579 y DK056341; y por el proyecto europeo Infrafrontier-I3, financiado por el 7PM. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de los NIH.
Lodhi y Liu figuran en una solicitud de patente provisional presentada por la Universidad de Washington relacionada con la activación de ACOX2 como tratamiento para la obesidad y enfermedades metabólicas relacionadas.
