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El gen asociado con la obesidad y la diabetes tipo 2 está relacionado con la forma en que las células regulan la grasa

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¿Por qué el aumento de peso causa problemas metabólicos que pueden provocar enfermedades cardíacas y diabetes en algunas personas, pero no en otras? Investigadores del Centro de Investigación de Nutrición Humana Jean Mayer USDA sobre Envejecimiento en Tufts (HNRCA) han encontrado una pista: descubrieron que un gen asociado con la obesidad y el desarrollo de diabetes tipo 2 también está relacionado con la forma en que las células regulan la grasa a nivel celular. El estudio sobre la investigación fue publicado en la revista. Metabolismo molecular.

El gen en cuestión, ACSL4, codifica una proteína que ayuda en el metabolismo de ácidos grasos específicos dentro de las células, preparándolas para ser utilizadas para el almacenamiento de energía y el metabolismo. ACSL4 es un miembro de la familia de proteínas ACSL que modifica los ácidos grasos y esencialmente los atrapa dentro de las células. Se cree que ACSL4 desempeña un papel en el transporte y almacenamiento de ácidos grasos, por lo que es importante para mantener el metabolismo y la función celular adecuados.


Al crear un nuevo modelo de ratón con expresión reducida de ACSL4 en las células grasas, los investigadores descubrieron y detallaron por primera vez el papel de la proteína en la obesidad inducida por la dieta.

Tufts Now habló recientemente con el investigador principal Andrew Greenberg, director del Laboratorio de metabolismo de la obesidad en el HNRCA, para obtener más información sobre los hallazgos y cómo podrían aplicarse en humanos.

Tufts Now: ¿Qué encontró tu estudio?

Andrew Greenberg: Alimentamos a ratones con una expresión reducida de ACSL4 específicamente dentro de las células grasas con una dieta alta en calorías y descubrimos que los ratones ganaron menos peso, tuvieron menos inflamación de la dieta alta en calorías y mostraron mejoras metabólicas. Fue notable ver tal efecto porque ACSL4 representa solo una pequeña fracción de la expresión total de ACSL en las células grasas.

¿Cómo midió las mejoras metabólicas?


Medimos las tasas metabólicas, la ingesta de alimentos y la actividad general en estos ratones después de tres y siete semanas con una dieta alta en calorías. También utilizamos una prueba de tolerancia a la glucosa para medir qué tan rápido se puede eliminar la glucosa del cuerpo, la misma prueba utilizada en humanos para ayudar a diagnosticar la diabetes.

¿Qué tipo de mejoras metabólicas viste?

Los ratones con ACSL4 reducido alimentados con una dieta alta en calorías habían aumentado el metabolismo de los ácidos grasos dentro de las células grasas objetivo y un aumento en el gasto energético de todo el cuerpo: tasas metabólicas. Sorprendentemente, debido a estos cambios, estaban protegidos de la obesidad inducida por la dieta, la disfunción de las células grasas y los cambios metabólicos a menudo vistos como consecuencia de la obesidad, como las alteraciones en el metabolismo de la glucosa.

¿Por qué es perjudicial el aumento del almacenamiento de grasa en las células y cómo conduce a la obesidad y otras enfermedades metabólicas?

ACSL4 puede regular la incorporación de tipos específicos de ácidos grasos en la membrana celular, lo que conduce a una composición de membrana desequilibrada que se asocia con enfermedades como la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardíacas.

Con la obesidad, estos tipos específicos de ácidos grasos se acumulan dentro de las membranas de las células grasas y se metabolizan en moléculas que alteran perjudicialmente el metabolismo celular. En nuestros estudios, a pesar de que alimentamos a ratones con dietas ricas en calorías, la deficiencia de células grasas de ACSL4 redujo los niveles de ácidos grasos susceptibles y la generación de estos metabolitos tóxicos y mantuvo las células grasas en un estado metabólicamente "sano" que protege contra el desarrollo inducido por la dieta. obesidad.


¿Cómo podría aplicarse esto a las personas?

Se sabe que una clase de medicamentos antidiabéticos, llamados tiazolidinedionas, inhiben directamente el ACSL4. Nuestros hallazgos sugieren que la reducción de la expresión del gen ACSL4 puede ser una de las acciones de estos medicamentos. Aunque las tiazolidinedionas tienen algunos efectos secundarios no deseados que han limitado su uso clínico, nuestros estudios pueden proporcionar un enfoque terapéutico más personalizado para la investigación y el desarrollo de fármacos que puede evitar algunos de los efectos secundarios observados anteriormente. Aprender más sobre cómo funciona este gen también puede ayudarnos a comprender más sobre la biología subyacente del aumento de peso y los trastornos metabólicos.



Más información: Elizabeth A. Killion y col. Un papel para la acil-CoA sintetasa-4 (ACSL4) de cadena larga en la remodelación de fosfolípidos inducida por la dieta y la disfunción adipocitaria asociada a la obesidad, Metabolismo molecular (2018) DOI: 10.1016 / j.molmet.2018.01.012

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