Pesquisadores descobriram como uma proteína crucial ativa a gordura marrom, ajudando-a a construir os vasos sanguíneos e as conexões nervosas necessárias para a produção de calor.
Os achados, publicados na Nature Communications, sugerem uma nova abordagem para combater a obesidade, focando em aumentar a quantidade de energia que o corpo queima em vez de reduzir o apetite.
Gordura Marrom e Como Ela Queima Calorias
A maior parte da gordura presente no corpo é gordura branca, que armazena energia em excesso e pode contribuir para a obesidade quando se acumula. Em contraste, a gordura marrom está presente em menor quantidade e desempenha um papel especializado no controle da temperatura corporal e no suporte à saúde metabólica. Quando exposta ao frio, a gordura marrom utiliza glicose e lipídios para produzir calor por meio de um processo chamado termogênese.
“Durante a termogênese, toda essa energia química é dissipada como calor em vez de ser armazenada no corpo como gordura branca,” disse Farnaz Shamsi, professora assistente de patobiologia molecular da NYU College of Dentistry e autora sênior do estudo. “Ao rapidamente absorver e usar fontes de combustível de nossos corpos e dos alimentos que comemos, a gordura marrom atua como um fenômeno metabólico que atrai nutrientes e evita que sejam armazenados.”
A gordura marrom depende de redes densas de nervos e vasos sanguíneos para desempenhar sua função. Os nervos permitem que ela receba sinais do cérebro, ativando o tecido quando o corpo sente frio. Os vasos sanguíneos entregam oxigênio e nutrientes necessários para gerar calor e ajudar a distribuir esse calor por todo o corpo. Enquanto estudos anteriores se concentraram principalmente em como as células de gordura produzem calor, menos atenção foi dada a como essas redes de suporte se desenvolvem e funcionam.
A Proteína SLIT3 Constrói a Infraestrutura da Gordura Marrom
Pesquisas anteriores do laboratório de Shamsi usaram sequenciamento de RNA de célula única para identificar a SLIT3, uma proteína liberada pelas células de gordura marrom que pode ajudar na comunicação entre elas. Uma vez produzida, a SLIT3 é dividida em duas partes separadas.
No novo estudo, os cientistas realizaram experimentos com células humanas e de camundongos para identificar a enzima BMP1, que corta a SLIT3 nesses dois fragmentos. Cada fragmento tem um papel diferente. Um promove o crescimento de vasos sanguíneos, enquanto o outro apoia a expansão das redes nervosas.
“Funciona como um sinal dividido, que é um design evolutivo elegante em que dois componentes de um único fator regulam independentemente processos distintos que devem ser rigidamente coordenados no espaço e no tempo,” observou Shamsi.
Os pesquisadores também identificaram um receptor chamado PLXNA1 que se liga a um dos fragmentos da SLIT3 e ajuda a regular o desenvolvimento nervoso na gordura marrom. Em estudos com camundongos, a remoção da SLIT3 ou do receptor PLXNA1 deixou os animais mais sensíveis ao frio e menos capazes de manter sua temperatura corporal. Uma análise adicional mostrou que sua gordura marrom carecia de estrutura nervosa adequada e de uma rede suficiente de vasos sanguíneos.
Vínculos com Obesidade e Saúde Metabólica
Para determinar se o mesmo mecanismo existe em humanos, a equipe analisou amostras de tecido adiposo de mais de 15.000 indivíduos, incluindo pessoas com obesidade. Eles se concentraram no gene responsável pela produção da SLIT3, que estudos anteriores associaram à obesidade e resistência à insulina. Os resultados sugerem que a atividade da SLIT3 pode influenciar a saúde do tecido adiposo, inflamação e sensibilidade à insulina em pessoas com obesidade.
“Isso realmente chamou nossa atenção, pois sugere que essa via pode ser relevante na obesidade humana e na saúde metabólica,” disse Shamsi.
Uma Nova Abordagem para o Tratamento da Obesidade
A maioria dos medicamentos para perda de peso, incluindo GLP-1s, atua suprimindo o apetite e reduzindo a quantidade que as pessoas comem. Em contraste, focar na gordura marrom poderia aumentar a quantidade de energia que o corpo utiliza. Os novos achados, incluindo como a SLIT3 se divide em duas partes e interage com receptores para moldar redes nervosas e de vasos sanguíneos, apontam para várias potenciais alvos para tratamentos futuros.
“Nossa pesquisa mostra que apenas ter gordura marrom não é suficiente – é necessário ter a infraestrutura correta dentro do tecido para a produção de calor,” disse Shamsi.
Autores adicionais do estudo incluem Tamires Duarte Afonso Serdan, Heidi Cervantes, Benjamin Frank, Akhil Gargey Iragavarapu, Qiyu Tian, Daniel Hope e Halil Aydin da NYU College of Dentistry; Chan Hee Choi e Paul Cohen da Rockefeller University; Anne Hoffmann e Matthias Blüher da Universidade de Leipzig; Adhideb Ghosh e Christian Wolfrum do ETH Zurich; Matthew Greenblatt da Weill Cornell Medical College; e Gary Schwartz do Albert Einstein College of Medicine.
A pesquisa foi apoiada em parte pelos Institutos Nacionais de Saúde (K01DK125608, R03DK135786, R01DK136724, RC2DK129961, R35GM150942), pela G. Harold e Leila Y. Mathers Charitable Foundation, pela American Heart Association (24CDA1271852), pelo Einstein-Mount Sinai Diabetes Center, pelo Departamento de Patobiologia Molecular da NYU Dentistry, e pela Boettcher Foundation.
