Obesità-immagine: relazione tra sistema nervoso, noradrenalina e adipociti bruni.Credit Nature
La termogenesi, il processo biologico di generazione di calore, è essenziale per il mantenimento della temperatura corporea negli animali a sangue caldo. Il tessuto adiposo bruno (BAT) contribuisce principalmente alla termogenesi non da brividi nei mammiferi. Il BAT esprime la proteina mitocondriale Uncoupling Protein 1 o UCP1, che facilita la perdita di protoni, disaccoppiando la fosforilazione ossidativa e aumentando la dissipazione del calore.
Questa capacità unica posiziona il BAT come un attore chiave nella regolazione del dispendio energetico globale, rendendolo un bersaglio promettente per interventi terapeutici nell’obesità.
Per molti anni, la convinzione prevalente era che il BAT mostrasse attività esclusivamente nei neonati. Era opinione diffusa che questo tessuto diventasse inattivo negli esseri umani adulti. Tuttavia, l’avvento della tomografia a emissione di positroni (PET) nel monitoraggio dei pazienti con malattie neoplastiche ha messo in dubbio questa radicata convinzione.
Oltre al suo ruolo nella termogenesi, recenti ricerche hanno evidenziato l’importanza del BAT nella regolazione dell’obesità. Agenti che promuovono il BAT, come l’esposizione al freddo, i β-agonisti, l’esercizio fisico e fattori dietetici come le catechine del tè verde e i capsaicinoidi, hanno dimostrato di stimolare l’attività del BAT e di promuovere il dispendio energetico. Inoltre, il BAT secerne varie batochine, tra cui l’interleuchina 6 (IL6), il fattore di crescita e differenziazione 15 (GDF15), la neuregulina 4 (NRG4) e il ligando della chemiochina del motivo CXC-14 (CXCL14), che svolgono un ruolo cruciale nella regolazione metabolica e nella funzione del tessuto adiposo.
Questa comprensione completa del ruolo del BAT nella regolazione dell’obesità ne sottolinea il potenziale come bersaglio terapeutico e sottolinea l’importanza di ulteriori ricerche in questo campo.
Potenziale terapeutico del BAT: agenti promotori del BAT
Grazie al suo ruolo nella regolazione dell’omeostasi energetica, l’esplorazione in corso del BAT ha sottolineato il suo potenziale terapeutico nell’affrontare l’epidemia globale di obesità. Attualmente, sono disponibili pochi agenti farmacologici per il trattamento dell’obesità e presentano numerosi effetti collaterali. Con queste terapie, la perdita di peso è di circa il 3%-9% rispetto al placebo e questa perdita di peso non viene mantenuta a lungo.
Con la scoperta della funzionalità del BAT negli adulti e l’osservazione di cellule adipose beige tra le cellule adipose bianche, gli scienziati sono alla ricerca di sostanze e metodi per aumentare l’attività di queste cellule. Nelle righe seguenti, cercheremo di elencare solo alcune sostanze e metodi discussi come attivatori del tessuto adiposo bruno.
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Esposizione al freddo
L’esposizione al freddo è stata l’attivatore più plausibile del BAT. L’esposizione al freddo, sia per brevi periodi di 2 ore a temperature comprese tra 16 e 18 °C o per periodi prolungati di 5-8 ore, così come l’esposizione cronica, stimola il sistema nervoso simpatico (SNS), portando al rilascio di noradrenalina che agisce sui recettori β3 nel BAT. Questa risposta fisiologica non solo ha un potenziale terapeutico, come il trattamento della depressione attraverso il rilascio di noradrenalina e la secrezione di endorfine, ma ha anche implicazioni per la salute cardiovascolare. Ad oggi, l’esposizione al freddo si è dimostrata la strategia più efficace per attivare l’attivazione del tessuto adiposo bruno, strategia purtroppo non priiva di con i suoi effetti collaterali.
Agonisti del recettore β-adrenergico
Gli agonisti del recettore β-adrenergico saranno il prossimo obiettivo di studi futuri perché la noradrenalina agisce su questi recettori nel BAT per stimolare la termogenesi e la lipolisi. Il Mirabegron è un farmaco usato per trattare la vescica iperattiva e può essere usato ad alte dosi per attivare il BAT. 100 mg al giorno per quattro giorni hanno dimostrato un elevato dispendio energetico senza un concomitante aumento della pressione sanguigna o della frequenza cardiaca.
Esercizio fisico
L’esercizio fisico emerge come un potente attivatore del BAT attraverso la sua capacità di migliorare le attività del SNS e indurre la secrezione di irisina, FGF21 e peptidi natriuretici cardiaci. Questa risposta multiforme all’esercizio contribuisce ad aumentare la sensibilità all’insulina, migliorare la tolleranza al glucosio e ridurre i lipidi circolanti. Tuttavia, si consiglia cautela poiché gli effetti collaterali associati all’esercizio possono manifestarsi in individui con patologie specifiche, tra cui ipertensione grave, malattia coronarica, dispnea a riposo e stenosi aortica.
Capsaicinoidi
Oltre a fornire effetti analgesici come alternativa per la gestione del dolore, i capsaicinoidi offrono benefici protettivi contro le malattie cardiovascolari, migliorano la sensibilità all’insulina e dimostrano una potenziale attività antitumorale nei tumori del polmone, della prostata e del seno. Sebbene si ritenga che inducano sensazioni sia termiche che di bruciore al contatto con la mucosa orale o cutanea, i loro effetti co-cancerogeni nel cancro della pelle necessitano di ulteriori indagini.
Catechine del tè verde
Le catechine del tè verde, con le loro proprietà termogeniche, interagiscono principalmente con la caffeina per influenzare il rilascio simpatico di noradrenalina, contribuendo ai suoi effetti termogenici. Il consumo regolare di tè verde è associato a vari benefici per la salute, tra cui la riduzione della pressione sanguigna, una migliore gestione del diabete, la riduzione del peso e la regolazione della dislipidemia. Inoltre, è stato dimostrato che il tè verde migliora le funzioni cognitive e la memoria e presenta proprietà antitumorali diminuendo i fattori di crescita tumorale e l’angiogenesi, promuovendo l’apoptosi nelle cellule tumorali e riducendo l’infiammazione, l’ansia e lo stress. Sebbene il consumo fino a tre tazze al giorno sia generalmente ben tollerato senza effetti avversi significativi, si consiglia cautela, soprattutto a stomaco vuoto, poiché dosi elevate di polifenoli del tè possono avere un effetto potenzialmente tossico sul fegato. Gli studi raccomandano l’assunzione giornaliera di 3-4 tazze di tè verde forte contenente 600-900 mg di catechine per almeno otto settimane per ottenere benefici ottimali, tra cui riduzione della pressione sanguigna, migliore gestione del diabete, riduzione del peso e regolazione della dislipidemia.
Ormoni tiroidei
Gli ormoni tiroidei, regolatori cruciali del metabolismo e del bilancio energetico, hanno dimostrato la capacità di indurre l’imbrunimento del tessuto adiposo tiroideo (WAT), un processo aumentato dall’innervazione simpatica. Oltre a influenzare l’attività del BAT, gli ormoni tiroidei influenzano il volume del BAT durante lo sviluppo embrionale del BAT nei ratti. Oltre ai loro benefici metabolici, gli ormoni tiroidei svolgono un ruolo vitale nel controllo della crescita, della funzione polmonare, della funzione cardiaca e dello sviluppo del muscolo scheletrico. Tuttavia, il loro uso può portare a problemi cardiaci, ipertermia e perdita di peso. Nonostante le intuizioni provenienti da modelli di topi e primati, gli studi clinici sull’uomo sulla stimolazione del recettore dell’ormone tiroideo rimangono scarsi.
Recettore del peptide-1 simile al glucagone
È stato dimostrato che gli agonisti del recettore del peptide-1 simile al glucagone (GLP-1R), tra cui exendin, liraglutide e semaglutide, aumentano i livelli della proteina UCP-1 nel BAT. Questi agonisti aumentano l’insulina e diminuiscono la secrezione di glucagone in modo glucosio-dipendente, contribuendo a migliorare la regolazione del glucosio. Inoltre, gli agonisti del GLP-1R rallentano lo svuotamento gastrico e riducono l’appetito, rendendoli utili per la gestione del peso. Tuttavia, sono stati segnalati effetti collaterali comuni come nausea, vomito e diarrea con il loro utilizzo. Queste revisioni affermano che l’elenco dei potenziali agenti di promozione del BAT è considerevole.
Scoperta dell’attività del tessuto adiposo bruno negli adulti tramite
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Scoperta dell’attività del tessuto adiposo bruno negli adulti tramite imaging PET/CT
Utilizzando la tomografia a emissione di positroni (PET/TC) e il marcatore 2-18F-fluoro-2-desossi-glucosio (FDG), l’attività del BAT è stata scoperta nel corpo umano adulto. Inizialmente, l’assorbimento di FDG nelle aree del collo e delle spalle è stato erroneamente interpretato come un segnale proveniente dal tessuto muscolare. Con l’aggiunta della tomografia computerizzata (TC), la densità tissutale in queste aree assomigliava al tessuto adiposo, supportando l’ipotesi che si trattasse effettivamente di BAT, rimodellando così la nostra comprensione della presenza e della funzione del BAT nel corpo umano adulto.
Una recente analisi retrospettiva di 134.529 scansioni di tomografia a emissione di positroni-tomografia computerizzata da 52.487 pazienti mostra che gli individui con BAT presentano una minore prevalenza di malattie cardiometaboliche, correlando indipendentemente con una ridotta probabilità di diabete di tipo 2, dislipidemia, malattia coronarica, malattia cerebrovascolare, insufficienza cardiaca congestizia e ipertensione. Gli individui con sovrappeso o obesità possono trarre beneficio dal BAT per promuovere la salute cardiometabolica generale.
Fonte: Nature