Metabolismo: scoperto un nuovo meccanismo di regolazione della funzione termogenica e anti-diabetica del tessuto adiposo bruno

La nostra salute metabolica dipende in parte dalla funzione termogenica del tessuto adiposo bruno. La perdita di questa funzione predispone all’insorgenza di numerose malattie metaboliche correlate all’età, tra cui il diabete di tipo 2.

Il Laboratorio di Biochimica della Nutrizione diretto da Katia Aquilano e il Laboratorio di Fisiologia diretto da Daniele Lettieri Barbato del dipartimento di Biologia dell’Università di Roma “Tor Vergata”, in collaborazione con diversi gruppi di ricerca italiani e internazionali, hanno scoperto un nuovo meccanismo di regolazione del tessuto adiposo bruno basato sull’interazione tra cellule immunitarie e adipociti.

Lo studio (1) apre la strada verso l’identificazione di nuovi bersagli farmacologici per la prevenzione e cura delle malattie metaboliche associate all’invecchiamento.

Il tessuto adiposo bruno è una tipologia di tessuto adiposo presente in grande quantità nel neonato dove ha un ruolo molto importante nel mantenimento della temperatura corporea. Questo tessuto è ricco di mitocondri, organelli responsabili della produzione di calore attraverso l’azione della proteina termogenina. Questo tessuto perde le sue caratteristiche con l’età pur mantenendo una residua attività termogenica che, tuttavia, è molto importante nel preservare la salute metabolica. Per funzionare, infatti, il tessuto adiposo bruno utilizza le riserve di grassi, immagazzinati all’interno degli adipociti o cellule adipose brune, il glucosio e gli altri grassi che provengono dalla circolazione e li “brucia” all’interno dei mitocondri per produrre calore attraverso la termogenina. La sua attività porta quindi a una dissipazione energetica e all’abbassamento dei livelli di glucosio e di grassi nel sangue.

Ricerche recenti mostrano che individui obesi o affetti da diabete di tipo 2 hanno un tessuto adiposo bruno poco attivo dal punto di vista termogenico, riportando quindi l’interesse della comunità scientifica verso lo studio dei meccanismi che regolano la sua attività, con lo scopo di identificare nuove strategie per la cura di tali patologie.

Ad oggi, le cause della perdita della funzione del tessuto adiposo bruno non sono ancora note, come non sono ancora del tutto conosciuti i meccanismi di regolazione della sua attività termogenica. I gruppi di ricerca diretti dalla professoressa Aquilano e dal dottor Lettieri Barbato hanno dimostrato che gli adipociti bruni, quando vengono stimolati a produrre calore a seguito di un’esposizione al freddo rilasciano parti di mitocondrio danneggiate nell’ambiente extracellulare. Cellule immunitarie specializzate, i macrofagi, vengono richiamate all’interno del tessuto adiposo bruno eliminando questo materiale di scarto attraverso il meccanismo della fagocitosi e della successiva degradazione mediante il sistema dei lisosomi.

“L’attività fagocitica dei macrofagi del tessuto adiposo bruno nei confronti dei mitocondri danneggiati extracellulari è di fondamentale importanza per il mantenimento dell’attività termogenica”, afferma Daniele Lettieri Barbato, “come dimostra l’evidenza che l’assenza di macrofagi in animali modello determina una sostanziale alterazione delle funzioni fisiologiche del tessuto adiposo bruno. Se i macrofagi non rimuovono questi detriti, essi danneggeranno gli adipociti bruni compromettendo così la loro attività metabolica e termogenica”.

“Il malfunzionamento del sistema di rimozione dei mitocondri danneggiati da parte dei macrofagi del tessuto adiposo bruno, o anche una compromissione dei sistemi di rilascio di questi detriti nell’ambiente extracellulare da parte degli adipociti bruni, potrebbe essere alla base dell’insorgenza del diabete di tipo 2, e non solo” afferma la Prof.ssa Aquilano, “anche altre patologie in cui si osserva un’alterazione del metabolismo corporeo, come in molti tipi di cancro, è possibile ipotizzare un coinvolgimento dell’alterazione della comunicazione tra adipocita e macrofago all’interno del tessuto adiposo bruno. C’è ancora tanto che rimane da scoprire e per questo dobbiamo continuare le nostre ricerche in questo ambito, ad esempio studiando il tessuto adiposo bruno in modelli sperimentali di tali patologie”.

“Comprendere le cause alla base dell’alterazione della funzione del tessuto adiposo bruno - conclude Lettieri Barbato - risulterà di notevole importanza per lo sviluppo di terapie contro diverse malattie metaboliche correlate all’età”.

 

1. Rosina M, Ceci V, Turchi R, et al. Ejection of damaged mitochondria and their removal by macrophages ensure efficient thermogenesis in brown adipose tissue. Cell Metab. 2022;S1550-4131(22)00088-2. doi: 10.1016/j.cmet.2022.02.016. Online ahead of print.

 


Ultimo aggiornamento: 4 Aprile 2022

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