Saber cómo el cuerpo quema grasa es crucial para comprender todo tipo de sistemas metabólicos (para regular la temperatura corporal, el peso, los niveles de energía y más) y los investigadores acaban de descubrir un nuevo ‘dial’ molecular que controla la quema de grasa en ratones.
El estudio, dirigido por un equipo de la Universidad McGill en Canadá, se centra en la grasa parda (o tejido adiposo), que el cuerpo retiene en cantidades menores que la grasa blanca. Mientras que la grasa blanca sirve principalmente para almacenar energía y está relacionada con el peso y la obesidad, la función principal de la grasa parda es quemar calorías para mantenernos calientes.
Recientemente se descubrió que no hay una, sino dos formas en que la grasa parda genera calor: un proceso conocido desde hace mucho tiempo vinculado a la proteína UCP1 y un proceso más nuevo llamado ciclo inútil de la creatina.
Hasta ahora, no ha estado claro cómo se pone en marcha el inútil ciclo de la creatina, por lo que identificar el dial que lo controla tiene implicaciones para mejorar la salud en varias áreas.
“Esta es la primera vez que identificamos cómo se activa una vía alternativa de producción de calor, independiente del sistema clásico”, dice el bioquímico Lawrence Kazak, de la Universidad McGill.
“Eso abre la puerta a comprender cómo múltiples sistemas de quema de energía trabajan juntos para mantener el cuerpo caliente a la temperatura adecuada”.
El descubrimiento se realizó mediante un examen cuidadoso de la grasa parda en ratones expuestos al frío y de las sustancias químicas que se acumulaban.
Luego, estos químicos se probaron contra una enzima que se sabe que es clave para el inútil ciclo de la creatina: la fosfatasa alcalina no específica de tejido (TNAP).
Los investigadores descubrieron que el glicerol, la columna vertebral de algunas moléculas de grasa, podría activar TNAP. El mapeo 3D avanzado de la enzima reveló cómo: el glicerol se une a una cavidad específica en TNAP, que los investigadores denominaron “bolsa de glicerol”.
Para verificar sus hallazgos, el equipo analizó una rara enfermedad ósea relacionada con niveles bajos de TNAP llamada hipofosfatasia, donde los huesos no se calcifican adecuadamente, lo que los vuelve blandos y débiles.
Analizaron registros genéticos de alrededor de 500.000 personas en la base de datos del Biobanco del Reino Unido y vincularon mutaciones en la bolsa de glicerol con una menor densidad ósea y una actividad reducida de TNAP, una prueba más de que TNAP funciona como un dial molecular crucial.
“Este hallazgo”, afirma Marc McKee, biólogo celular de la Universidad McGill, “abre la puerta a un nuevo tipo de tratamiento, en el que aumentar la actividad de la enzima TNAP a través de su bolsa de glicerol mediante compuestos bioactivos naturales o sintéticos podría potenciar potencialmente las acciones beneficiosas de la enzima en los pacientes, para ayudar a restaurar la mineralización ósea deficiente a niveles saludables”.
Es pronto para hablar de tratamientos, pero identificar cómo se activa esta vía productora de calor de la grasa parda es un paso importante hacia su control.
Actualmente, la terapia de reemplazo enzimático se utiliza para la hipofosfatasia, pero requiere tres inyecciones por semana. Los investigadores esperan que su trabajo pueda conducir a medicamentos que sean más fáciles de administrar. Ya se están evaluando candidatos a fármacos.
Y si bien la salud ósea podría ser la conexión más directa en este caso, también existen implicaciones para abordar la obesidad y la diabetes, condiciones en las que el gasto de energía es importante.
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Investigaciones anteriores han relacionado el inútil ciclo de la creatina con la obesidad en ratones, aunque vale la pena señalar que estos roedores tienen más grasa parda que los humanos, en relación con su tamaño corporal.
Es posible que investigaciones futuras exploren el papel de TNAP en esas condiciones, pero por ahora, tenemos nuevos conocimientos sobre un mecanismo crucial para la quema de energía: dos vías que funcionan juntas, pero operan de forma independiente.
“Nuestro trabajo no sólo amplía el marco conceptual de las vías de disipación de energía, sino que también abre vías para el diseño guiado por la estructura de activadores TNAP, ofreciendo una alternativa específica a la terapia de reemplazo enzimático para enfermedades esqueléticas”, escriben los investigadores en su artículo publicado.
“Las implicaciones más amplias pueden extenderse mucho más allá de los tejidos adiposos y óseos”.
La investigación ha sido publicada en Nature.