Abbondante in neonati umani e piccoli mammiferi, il tessuto adiposo bruno (BAT) o grasso bruno, è stato scoperto solo recentemente negli adulti umani e il suo ruolo rimane poco chiaro. Conosciuto per svolgere un ruolo fondamentale nella generazione di calore corporeo e nella combustione di energia immagazzinata, la sua presenza è legata al peso corporeo inferiore e ai livelli di zucchero nel sangue migliorati,.
Il grasso bruno è quindi, un interessante obiettivo di ricerca per potenziali trattamenti per il diabete, l’obesità e altre malattie metaboliche.
Ora, gli endocrinologi del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) hanno dimostrato per la prima volta che il grasso bruno può esercitare il controllo sulla funzione dei muscoli scheletrici. Le alterazioni del tessuto adiposo bruno nei topi hanno determinato una significativa e consistente riduzione delle prestazioni fisiche. I risultati, pubblicati oggi sulla rivista Cell Metabolism, gettano nuova luce sulla biologia dell’enigmatico tessuto adiposo marrone e aprono la porta a potenziali nuove terapie per alcune malattie metaboliche e muscolari.
( Vedi anche:Tecnica innovativa converte il grasso bianco in grasso bruno).
Evan Rosen,Capo della Divisione di Endocrinologia, Diabete e Metabolismo al BIDMC, studia proteine specifiche che regolano i geni chiamate fattori di trascrizione, concentrandosi su quelli che sono fondamentali per la funzione adiposa e il metabolismo. Gran parte del suo recente lavoro è incentrato su un fattore chiamato IRF4, che di solito è considerato come una proteina che regola il sistema immunitario. Un decennio fa, Rosen e il suo team hanno scoperto che IRF4 è vitale per la funzione del tessuto adiposo e nel 2014 ha ulteriormente identificato IRF4 come regolatore chiave della combustione di energia e della produzione di calore (noto collettivamente come termogenesi) nel grasso bruno.
“Sapevamo che i muscoli potevano regolare il grasso bruno – l’esercizio fisico aumentava il grasso bruno – ma non era noto se il grasso bruno influisse sulla funzione muscolare”, afferma Rosen. “In questo nuovo studio, abbiamo chiuso il ciclo e dimostrato che la perdita di IRF4 nel tessuto grasso bruno riduce la capacità di esercizio nei roditori, influenzando la funzione cellulare e causando anormalità fisiologiche nel tessuto muscolare stesso“.
Rosen – con colleghi tra cui Xingxing Kong, ex post-dottorato nel laboratorio di Rosen e ora membro della facoltà presso la David Geffen School of Medicine dell’Università della California, a Los Angeles – ha confrontato la capacità di esercizio dei topi progettati per non avere IRF4 nel loro tessuto adiposo bruno con quella dei topi normali o “wild-type”. I topi con funzione alterata di IRF4 agivano in modo normale, ma dimostravano costantemente una diminuita capacità di esercizio.
I topi con grasso bruno senza IRF4 hanno registrato un peggioramento del 14% su un tapis roulant a bassa velocità e circa il 38% di peggioramento a velocità più elevate. Quando Rosen e colleghi hanno confrontato i muscoli dei roditori, hanno notato distinte anomalie nei muscoli della coscia di topi con grasso bruno alterato. In alcune delle cellule muscolari, le strutture che consentono ai muscoli di contrarsi, il reticolo sarcoplasmatico, erano anormalmente grandi, arrotolate come un tubo da giardino all’interno di ciascuna cellula muscolare – una caratteristica che ricorda una rara malattia muscolare nell’uomo chiamata miopatia aggregata tubulare.
“La scoperta chiave qui è che alterando il tessuto grasso bruno, abbiamo alterato il muscolo inavvertitamente“, ha detto Rosen.
Per stimolare il percorso molecolare con cui IRF4 esercita questo controllo sui muscoli, i ricercatori hanno scoperto che un ormone chiamato miostatina – ben noto per sopprimere la funzione muscolare e normalmente ridotto al silenzio nel tessuto adiposo bruno – è stato attivato in assenza di IRF4.
Il team ha anche dimostrato che posizionare topi normali a temperature calde, che naturalmente bloccano IRF4, ha avuto lo stesso effetto di eliminare il gene; questi topi hanno anche mostrato una ridotta capacità di esercizio che è stata associata a livelli più elevati di miostatina e la rimozione chirurgica di BAT (e quindi abbassamento dei livelli di miostatina) ha ripristinato la loro capacità di esercitarsi normalmente.
Oltre a promuovere la comprensione di base dei ricercatori sul tessuto adiposo bruno, i risultati possono anche aprire la porta a nuove terapie per le persone con determinate malattie muscolari. Inoltre, molti atleti sospettano che l’allenamento al freddo possa migliorare le prestazioni. Rosen suggerisce che le scoperte della sua squadra supportano questa idea.
Fonte: BIDMC
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