Tessuto adiposo bruno: nuove prospettive per ridurre l’obesità

Foto di Vjeran LisjakLe attuali terapie per ridurre l’obesità risultano spesso inefficaci. Una maggiore attivazione della termogenesi induce un significativo incremento del dispendio energetico dell’organismo e l’uso delle cellule staminali del tessuto adiposo bruno, recentemente scoperte, potrebbero essere impiegate per la messa a punto di nuove strategie terapeutiche per il trattamento dell’obesità.

L’obesità si sviluppa dal mancato equilibrio tra l’energia introdotta attraverso l’alimentazione e la spesa energetica sostenuta dall’organismo, quando la prima supera la seconda per un lungo periodo di tempo, il corpo inizia ad accumulare l’energia in eccesso sotto forma di grasso.

Nonostante le numerose strategie intraprese per ridurre l’apporto energetico introdotto con l’alimentazione, l’obesità è ancora in aumento. Per questo motivo l’incremento del consumo energetico potrebbe rivelarsi una strategia alternativa per ridurre il rischio di questa patologia.
A tale scopo sono in fase di studio i meccanismi che contribuiscono alla termogenesi, processo di dispersione dell’energia attraverso lo sviluppo di calore volto a mantenere la temperatura corporea.
Tale processo avviene nel tessuto adiposo bruno e nella muscolatura scheletrica.

Per lungo tempo si è pensato che l’uomo in età adulta fosse privo di tessuto adiposo bruno, ma recenti studi hanno individuato questo tipo di tessuto in diverse regioni del corpo e una ricerca, condotta dall’Università Politecnica delle Marche, in collaborazione con l’Università di Stoccolma, ha dimostrato per la prima volta la presenza di cellule staminali di tessuto adiposo bruno nell’uomo adulto.

La ricerca, nata per verificare l’esistenza del grasso bruno negli individui adulti, ha localizzato i depositi di questo tipo di tessuto identificando la presenza della proteina UCP1 (proteina disaccoppiante 1). Le analisi, eseguite su campioni di tessuto adiposo prelevati dal collo di 35 pazienti, sottoposti a intervento chirurgico per patologie tiroidee, hanno rivelato in un terzo dei soggetti, in particolare i più giovani e magri, zone di tessuto adiposo bruno dotate di un’elevata densità capillare e riccamente innervate dal sistema nervoso simpatico. E’ stata inoltre riscontrata la presenza di cellule con caratteristiche di precursori degli adipociti bruni, individuate nelle aree pericapillari.
Questi risultati potrebbero aprire la strada a futuri trattamenti terapeutici che comprenderebbero ad esempio il mantenimento degli adipociti bruni metabolicamente attivi, il trapianto e la stimolazione alla crescita delle cellule staminali per ottenere un incremento del consumo energetico e ridurre così l’obesità.

Recentemente sono stati condotti numerosi studi volti a verificare il ruolo del tessuto adiposo bruno nella regolazione della spesa energetica nell’uomo adulto.
Le ricerche hanno valutato la presenza di grasso bruno usando analisi PET/TC, la valutazione dell’assorbimento di FDG (2-[(18)F ]fluoro-2-deoxyglucose, che indica elevata attività metabolica) e il dosaggio della proteina disaccoppiante UCP1 in campioni ottenuti da biopsie.
Complessivamente i risultati ottenuti confermano l’importanza del grasso bruno nell’incrementare il consumo energetico dell’organismo. In particolare, l’esposizione a temperature moderatamente fredde aumenta la termogenesi e quindi l’attività del tessuto adiposo bruno soprattutto in età giovanile (fino a 35 anni).
La quantità di grasso bruno appare inversamente correlata con l’indice di massa corporea, specialmente negli individui più anziani.
La presenza di grasso bruno risulta, inoltre, maggiore nelle donne rispetto agli uomini e pare che le donne abbiano una maggiore massa di questo tessuto adiposo e un più elevato assorbimento di FDG corrispondente a una maggiore attività del tessuto.

Studi su modello animale indicano che il tessuto adiposo bruno svolge un ruolo importante nella regolazione del peso corporeo ed è possibile che variazioni individuali nella termogenesi adattativa possano essere attribuite a variazioni nella quantità o nell’attività del tessuto adiposo bruno.
E’ stata osservata una minore presenza e attività del grasso bruno negli individui sovrappeso e obesi rispetto ai soggetti magri. Proprio perchè il grasso bruno risulta ridotto nella maggior parte degli obesi, il suo utilizzo terapeutico in questi soggetti consentirebbe un incremento del dispendio energetico e quindi potrebbe rappresentare un importante aiuto per contrastare l’obesità.

Il tessuto adiposo bruno, principale sede della produzione di calore dell’organismo, contribuisce alla regolazione del metabolismo attraverso la termogenesi.

La termogenesi adattativa rappresenta la produzione di calore che induce l’aumento della spesa energetica nei mammiferi, uomo compreso, indotta dall’esposizione a temperature fresche.

Questo processo è dovuto in parte alla dispersione dell’energia data dall’ATP con la produzione di calore e principalmente al disaccoppiamento mitocondriale che avviene nel tessuto adiposo bruno ed è regolato attraverso il sistema nervoso simpatico.
In genere, nei tessuti, il processo di produzione dell’energia è dato dalla sintesi di ATP, ma nel tessuto adiposo bruno l’espressione della proteina UCP1 (uncoupling protein 1), nei mitocondri, media la conversione dell’energia in calore bypassando l’ATP sintasi. In questo processo, il ruolo della proteina disaccoppiante UCP1 è di abbassare il gradiente di protoni a livello della membrana mitocondriale interna in modo da aggirare l’ATP sintasi così da prevenire la sintesi di ATP e consentire la dispersione dell’energia come calore.

La termogenesi è un processo complesso che implica la regolazione e il coinvolgimento di numerosi geni che codificano per la proteina UCP1, enzimi e altre proteine.

Recenti studi, inoltre, suggeriscono che il tessuto adiposo bruno abbia vie metaboliche uniche che includono la presenza di numerose proteine note per essere particolarmente espresse nei tessuti muscolari. Queste scoperte fanno ipotizzare che nel tessuto adiposo bruno venga seguita una via metabolica simile a quella che avviene nel tessuto muscolare.

A tale proposito è stato recentemente scoperto che nell’uomo la muscolatura scheletrica ha la capacità intrinseca di stimolare la termogenesi adattativa, in risposta al freddo, attraverso il disaccoppiamento mitocondriale.
Tale scoperta apre la strada all’indagine di nuove terapie per il trattamento dell’obesità che potrebbero coinvolgere i complessi meccanismi che regolano la dispersione dell’energia sotto forma di calore sia a livello del muscolo scheletrico sia a livello del tessuto adiposo bruno.

Bibliografia

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Human Skeletal Muscle Mitochondrial Uncoupling Is Associated with Cold Induced Adaptive Thermogenesis – PlosOne