Con hallazgos inesperados sobre una proteína que se expresa altamente en el tejido graso, los científicos de Scripps Research han abierto la puerta a nuevos conocimientos críticos sobre la obesidad y el metabolismo. Su descubrimiento, que aparece en la edición del 20 de noviembre de la revista Naturaleza , podría conducir a nuevos enfoques para abordar la obesidad y potencialmente muchas otras enfermedades.
La proteína de señalización, conocida como PGRMC2, no se había estudiado extensamente en el pasado. Abreviatura de "componente 2 de la membrana del receptor de progesterona", se había detectado en el útero, el hígado y varias áreas del cuerpo. Pero el laboratorio de EnriqueSaez, PhD, vio que era más abundante en el tejido graso, particularmente en la grasa marrón, que convierte los alimentos en calor para mantener la temperatura corporal, y se interesó en su función allí.
Un papel importante: guía de viajes de heme
El equipo se basó en su reciente descubrimiento de que PGRMC2 se une y libera una molécula esencial llamada hemo. Recientemente, en el centro de atención por su papel en proporcionar sabor a la Impossible Burger de origen vegetal, el hemo tiene un papel mucho más importante en el cuerpo.La molécula que contiene hierro viaja dentro de las células para permitir procesos vitales cruciales como la respiración celular, la proliferación celular, la muerte celular y los ritmos circadianos.
Utilizando técnicas bioquímicas y ensayos avanzados en células, Saez y su equipo descubrieron que PGRMC2 es una "chaperona" del hemo, que encapsula la molécula y la transporta desde las mitocondrias de la célula, donde se crea el hemo, hasta el núcleo, donde ayuda a transportarfunciones importantes. Sin un acompañante protector, el hemo reaccionaría y destruiría todo a su paso.
"La importancia del hemo para muchos procesos celulares se conoce desde hace mucho tiempo", dice Saez, profesor asociado en el Departamento de Medicina Molecular. "Pero también sabíamos que el hemo es tóxico para los materiales celulares que lo rodean y necesitaría algún tipo dede la vía de transporte. Hasta ahora, había muchas hipótesis, pero no se habían identificado las proteínas que trafican con el hemo ".
¿Un enfoque innovador para la obesidad?
A través de estudios con ratones, los científicos establecieron PGRMC2 como la primera chaperona hemo intracelular que se describió en mamíferos. Sin embargo, no se detuvieron allí; buscaron descubrir qué sucede en el cuerpo si esta proteína no existe paratransporte hemo.
Y así es como hicieron su siguiente gran descubrimiento: sin PGRMC2 presente en sus tejidos grasos, los ratones que fueron alimentados con una dieta alta en grasas se volvieron intolerantes a la glucosa e insensibles a la insulina, síntomas característicos de la diabetes y otras enfermedades metabólicas. Por el contrario,, los ratones obesos-diabéticos que fueron tratados con un fármaco para activar la función PGRMC2 mostraron una mejora sustancial de los síntomas asociados con la diabetes.
"Vimos que los ratones mejoraban, se volvían más tolerantes a la glucosa y menos resistentes a la insulina", dice Saez. "Nuestros hallazgos sugieren que modular la actividad de PGRMC2 en el tejido graso puede ser un enfoque farmacológico útil para revertir algunos de los efectos graves en la salud deobesidad."
El equipo también evaluó cómo la proteína cambia otras funciones de la grasa marrón y blanca, dice la autora principal del estudio, Andrea Galmozzi, PhD. "El primer hallazgo sorprendente fue que la grasa marrón se veía blanca", dice.
La grasa marrón, que normalmente es la más alta en contenido de hemo, a menudo se considera la "grasa buena". Una de sus funciones clave es generar calor para mantener la temperatura corporal. Entre los ratones que no pudieron producir PGRMC2 en sus tejidos grasos,las temperaturas bajaron rápidamente cuando se colocaron en un ambiente frío.
"A pesar de que su cerebro estaba enviando las señales adecuadas para encender la calefacción, los ratones no pudieron defender su temperatura corporal", dice Galmozzi. "Sin hemo, se produce una disfunción mitocondrial y la célula no tiene medios para quemar energía paragenerar calor. "
Saez cree que es posible que la activación de la chaperona hem en otros órganos, incluido el hígado, donde se produce una gran cantidad de hem, podría ayudar a mitigar los efectos de otros trastornos metabólicos como la esteatohepatitis no alcohólica NASH, quees una de las principales causas de trasplante de hígado en la actualidad.
"Tenemos curiosidad por saber si esta proteína desempeña el mismo papel en otros tejidos donde vemos defectos en el hemo que resultan en enfermedades", dice Saez.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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