Um estudo da UC San Diego revela que a obesidade causa disfunção mitocondrial nas células adiposas, impulsionada por um gene específico. A desativação deste gene em ratos previne a obesidade, sugerindo novas abordagens de tratamento.
Estudo da UC San Diego revela mecanismo chave por trás da disfunção metabólica relacionada à obesidade.
O número de pessoas com obesidade quase triplicou desde 1975, resultando numa epidemia mundial. Embora factores de estilo de vida, como dieta e exercício, desempenhem um papel no desenvolvimento e progressão da obesidade, os cientistas compreenderam que a obesidade também está associada a anomalias metabólicas intrínsecas. Agora, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego lançaram uma nova luz sobre como a obesidade afeta nossas mitocôndrias, as importantes estruturas produtoras de energia de nossas células.
Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego descobriram que uma dieta rica em gordura causa fragmentação mitocondrial nas células adiposas, reduzindo sua capacidade de queima de gordura.
Disfunção mitocondrial na obesidade
Em estudo publicado hoje (29 de janeiro de 2024) na revista Metabolismo da Natureza, os pesquisadores descobriram que quando os ratos eram alimentados com uma dieta rica em gordura, as mitocôndrias dentro das células adiposas se dividiam em mitocôndrias menores, com capacidade reduzida de queimar gordura. Além disso, descobriram que este processo é controlado por um único gene. Ao eliminar este gene dos ratos, eles foram capazes de protegê-los do ganho excessivo de peso, mesmo quando comeram a mesma dieta rica em gordura que outros ratos.
“A sobrecarga calórica causada por comer demais pode levar ao ganho de peso e também desencadeia uma cascata metabólica que reduz a queima de energia, piorando ainda mais a obesidade”, disse Alan Saltiel, PhD, professor do Departamento de Medicina da Faculdade de Medicina da UC San Diego. “O gene que identificamos é uma parte crítica da transição do peso saudável para a obesidade.”
Essas listras coloridas são redes mitocondriais dentro das células adiposas. Pesquisadores da UC San Diego descobriram que uma dieta rica em gordura desmantela as mitocôndrias, resultando em ganho de peso. Crédito: Ciências da Saúde da UC San Diego
Tecido Adiposo e Obesidade
A obesidade, que afeta mais de 40% dos adultos nos Estados Unidos, ocorre quando o corpo acumula muita gordura, que é armazenada principalmente no tecido adiposo. O tecido adiposo normalmente proporciona benefícios mecânicos importantes, amortecendo órgãos vitais e proporcionando isolamento. Também tem funções metabólicas importantes, como a liberação de hormônios e outras moléculas de sinalização celular que instruem outros tecidos a queimar ou armazenar energia.
No caso de desequilíbrios calóricos como a obesidade, a capacidade das células adiposas de queimar energia começa a falhar, o que é uma das razões pelas quais pode ser difícil para as pessoas com obesidade perderem peso. O modo como essas anormalidades metabólicas começam está entre os maiores mistérios que cercam a obesidade.
O estudo foi liderado por Alan Saltiel, PhD, professor do Departamento de Medicina da Faculdade de Medicina da UC San Diego. Crédito: Ciências da Saúde da UC San Diego
Resultados de pesquisas e terapias potenciais
Para responder a esta questão, os investigadores alimentaram os ratos com uma dieta rica em gordura e mediram o impacto desta dieta nas mitocôndrias das células adiposas, estruturas dentro das células que ajudam a queimar gordura. Eles descobriram um fenômeno incomum. Depois de consumir uma dieta rica em gordura, as mitocôndrias em partes do tecido adiposo dos ratos sofreram fragmentação, dividindo-se em muitas mitocôndrias menores e ineficazes que queimavam menos gordura.
Além de descobrirem esse efeito metabólico, também descobriram que ele é impulsionado pela atividade de uma única molécula, chamada RaIA. RaIA tem muitas funções, inclusive ajudar a quebrar as mitocôndrias quando elas funcionam mal. A nova pesquisa sugere que quando esta molécula está hiperativa, ela interfere no funcionamento normal das mitocôndrias, desencadeando problemas metabólicos associados à obesidade.
“Em essência, a ativação crônica de RaIA parece desempenhar um papel crítico na supressão do gasto energético no tecido adiposo obeso”, disse Saltiel. “Ao compreender este mecanismo, estamos um passo mais perto de desenvolver terapias específicas que possam abordar o ganho de peso e as disfunções metabólicas associadas, aumentando a queima de gordura”.
Ao deletar o gene associado ao RaIA, os pesquisadores conseguiram proteger os ratos contra o ganho de peso induzido pela dieta. Aprofundando-se na bioquímica em jogo, os pesquisadores descobriram que algumas das proteínas afetadas pela RaIA em camundongos são análogas às proteínas humanas associadas à obesidade e insulina resistência, sugerindo que mecanismos semelhantes podem estar impulsionando a obesidade humana.
“A comparação direta entre a biologia fundamental que descobrimos e os resultados clínicos reais sublinha a relevância das descobertas para os seres humanos e sugere que podemos ajudar a tratar ou prevenir a obesidade, visando a via RaIA com novas terapias”, disse Saltiel “Nós Estamos apenas começando a compreender o metabolismo complexo desta doença, mas as possibilidades futuras são emocionantes.”
Referência: 29 de janeiro de 2024, Metabolismo da Natureza.
DOI: 10.1038/s42255-024-00978-0
Os co-autores do estudo incluem Wenmin Xia, Preethi Veeragandham, Yu Cao Yayun Xu, Torrey Rhyne, Jiaxin Qian, Ying Jones, Chao-Wei Hung, Zichen Wang, Hiroyuki Hakozaki e Johannes Schoneberg da UC San Diego do Texas Health Science Center; Christopher Liddle, Ruth Yu, Michael Downes, Ronald Evans e Jianfeng Huang do Instituto Salk de Estudos Biológicos; da Universidade Cornell.
Este estudo foi financiado, em parte, pelo Instituto Nacional de Saúde (Concede P30DK063491, R01DK122804, R01DK124496, R01DK125820 e R01DK128796).
