As descobertas, publicadas em Comunicações da Naturezasugerem uma nova forma de combater a obesidade que se concentra 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 do corpo é branca, que armazena o excesso de energia e pode contribuir para a obesidade quando se acumula. Em contraste, a gordura marrom está presente em quantidades menores e desempenha um papel especializado no controle da temperatura corporal e no apoio 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, professor assistente de patobiologia molecular na Faculdade de Odontologia da NYU e autor sênior do estudo. “Ao absorver e utilizar rapidamente as fontes de combustível do nosso corpo e dos alimentos que comemos, a gordura castanha actua como um sumidouro metabólico que atrai nutrientes e impede que sejam armazenados”.

A gordura marrom depende de densas redes de nervos e vasos sanguíneos para realizar seu trabalho. Os nervos permitem receber sinais do cérebro, que ativa o tecido quando o corpo sente frio. Os vasos sanguíneos fornecem oxigênio e nutrientes necessários para gerar calor e ajudam a distribuir esse calor por todo o corpo. Embora estudos anteriores tenham se concentrado principalmente em como as células adiposas produzem calor, menos atenção tem sido dada à forma como essas redes de suporte se desenvolvem e funcionam.

Proteína SLIT3 constrói infraestrutura de gordura marrom

Pesquisas anteriores do laboratório de Shamsi usaram sequenciamento de RNA unicelular para identificar SLIT3, uma proteína liberada pelas células de gordura marrom que pode ajudá-las a se comunicar. Uma vez produzido, o SLIT3 é dividido em duas partes separadas.

No novo estudo, os cientistas usaram experimentos em células humanas e de camundongos para identificar a enzima BMP1, que corta o SLIT3 nesses dois fragmentos. Cada fragmento tem uma função diferente. Um promove o crescimento dos vasos sanguíneos, enquanto o outro apoia a expansão das redes nervosas.

“Funciona como um sinal dividido, que é um design evolutivo elegante no qual dois componentes de um único fator regulam independentemente processos distintos que devem ser estreitamente coordenados no espaço e no tempo”, observou Shamsi.

Os pesquisadores também identificaram um receptor chamado PLXNA1 que se liga a um dos fragmentos SLIT3 e ajuda a regular o desenvolvimento nervoso na gordura marrom. Em estudos com ratos, a remoção do SLIT3 ou do receptor PLXNA1 tornou os animais mais sensíveis ao frio e menos capazes de manter a temperatura corporal. Análises posteriores mostraram que sua gordura marrom carecia de estrutura nervosa adequada e de uma rede adequada de vasos sanguíneos.

Links para obesidade e saúde metabólica

Para determinar se o mesmo mecanismo existe em humanos, a equipe analisou amostras de tecido adiposo de mais de 1.5000 indivíduos, incluindo pessoas com obesidade. Eles se concentraram no gene responsável pela produção do SLIT3, que estudos anteriores associaram à obesidade e à resistência à insulina. Seus resultados sugerem que a atividade do SLIT3 pode influenciar a saúde do tecido adiposo, a inflamação e a sensibilidade à insulina em pessoas com obesidade.

“Isso realmente chamou nossa atenção, pois sugere que esse caminho 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 os GLP-1, atuam suprimindo o apetite e reduzindo a quantidade de alimentos que as pessoas comem. Por outro lado, focar na gordura marrom pode aumentar a quantidade de energia que o corpo utiliza. As novas descobertas, incluindo a forma como o SLIT3 se divide em duas partes e interage com os receptores para moldar redes de nervos e vasos sanguíneos, apontam para vários alvos potenciais para tratamentos futuros.

“Nossa pesquisa mostra que apenas ter gordura marrom não é suficiente – é necessária a infraestrutura certa 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 Universidade Rockefeller; Anne Hoffmann e Matthias Blüher, da Universidade de Leipzig; Adhideb Ghosh e Christian Wolfrum da ETH Zurique; Matthew Greenblatt, do Weill Cornell Medical College; e Gary Schwartz, da Faculdade de Medicina Albert Einstein.

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 de Odontologia da NYU e Fundação Boettcher.