Os cientistas descobriram um “interruptor” molecular em ratos que ativa um sistema oculto de queima de energia dentro da gordura marrom, uma descoberta que poderia eventualmente ajudar os pesquisadores a desenvolver novos tratamentos para doenças ósseas.
Resultados publicados em Naturezafornecem uma nova visão sobre como funciona a gordura marrom. Ao contrário da gordura branca, que armazena energia, a gordura marrom queima calorias para produzir calor. Os cientistas há muito acreditam que a produção de calor depende de uma única via biológica. No entanto, nos últimos anos, os investigadores identificaram uma segunda via que funciona juntamente com a via original, mas não sabiam o que a activava.
Uma equipe liderada por Lawrence Kazak, do Rosalind Cancer Institute, e Maurice Goodman, da McGill University, identificou o gatilho molecular para esse sistema alternativo, conhecido como ciclo fútil da creatina.
Cientistas identificam gordura marrom ‘no interruptor’
Quando o corpo é exposto a temperaturas frias, ele decompõe a gordura armazenada, criando calor. Este processo libera glicerol, uma molécula produzida durante o metabolismo da gordura. Trabalhando com a bióloga estrutural da McGill, Alba Guarnet, presidente de pesquisa do Canadá em máquinas macromoleculares em danos e reparos de DNA, os pesquisadores descobriram que o glicerol se liga a uma enzima chamada TNAP em uma região que descrevem como bolsa de glicerol. Essa interação ativa uma via alternativa de geração de calor.
“Esta é a primeira vez que identificamos como uma via alternativa de geração de calor independente do sistema clássico é ativada”, disse Kazak, professor associado de bioquímica e presidente canadense de pesquisa em biologia de adipócitos. “Isso abre a porta para a compreensão de como vários sistemas de queima de energia funcionam juntos para manter o calor corporal na temperatura certa.”
A descoberta pode avançar na pesquisa sobre doenças ósseas
A gordura marrom tem atraído atenção por seu possível papel na pesquisa sobre metabolismo e obesidade. Embora as novas descobertas possam eventualmente contribuir para essas áreas, os pesquisadores dizem que a relevância mais imediata pode envolver a saúde óssea porque o TNAP já tem um papel bem estabelecido na formação óssea.
A enzima TNAP é essencial para a calcificação, o processo que constrói e mantém ossos fortes. Mutações que reduzem a atividade do TNAP podem causar hipofosfatasia, uma condição rara às vezes chamada de “ossos moles”. A doença pode causar fraturas, dores crônicas e anormalidades esqueléticas. Certas mutações hereditárias tornaram a doença mais comum em partes do Canadá, incluindo Quebec e Manitoba.
Ao estudar as mutações TNAP em experiências de laboratório, os cientistas descobriram que o mesmo interruptor molecular envolvido na queima de energia nas células adiposas também afecta directamente as células responsáveis pela mineralização e fortalecimento dos ossos.
O trabalho baseia-se em pesquisas anteriores do coautor de McGill, Mark McKee, e do coautor José-Luis Milan, do Sanford Burnham Prebis Institute for Medical Discovery. Seus esforços anteriores ajudaram a criar uma terapia de reposição enzimática de primeira classe, projetada especificamente para pacientes com hipofosfatasia com enzimas TNAP defeituosas.
“Esta descoberta abre a porta para um novo tipo de tratamento onde o aumento da atividade da enzima TNAP através de sua bolsa de glicerol com compostos bioativos naturais ou sintéticos poderia potencialmente aumentar os efeitos benéficos da enzima em pacientes para ajudar a restaurar a mineralização óssea deficiente para níveis saudáveis”, disse McKee, professor da Faculdade de Odontologia e Saúde Oral e da Faculdade de Medicina. e Ciências da Saúde, e a Cátedra de Pesquisa do Canadá em Biomineralização.
Os pesquisadores já identificaram dezenas de potenciais candidatos a medicamentos para futuras investigações.
Sobre pesquisa
Pesquisa de Mohammed Faiz Hussain, Lawrence Kazak, et al. “Ativação de TNAP controlada por glicerol na termogênese e mineralização” foi publicada em Natureza.
O projeto envolveu a colaboração com cientistas da Queen Mary University of London, da Northeastern University, do Sanford Burnham Prebis Institute for Medical Discovery e do Maine Health Research Institute. O financiamento veio dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde, do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e da Fundação de Pesquisa Quebec-Santhe.
