Identificado un factor importante que ayuda a explicar cómo la grasa marrón quema energía

09/07/2014 - E.P.

Esta grasa regula el gasto de energía y la tolerancia al frio

Una investigación liderada por expertos del 'Beth Israel Medical Center Deaconess' (BIDMC), en Boston, Massachusetts, Estados Unidos, demuestra que el factor de transcripción IRF4 (interferón regulador del factor 4) desempeña un papel clave en el proceso termogénico de la grasa marrón, regulando el gasto de energía y la tolerancia al frío, según publica la revista 'Cell'.

El cuerpo contiene dos tipos de células de grasa, fáciles de distinguir por su color: blanco y marrón, que sirven para almacenar el exceso de calorías hasta los niveles necesarios para el cuerpo, en el caso de la primera, y convertirse en calor, en el caso del segundo tipo.

Desde que se descubrió que los humanos adultos albergan cantidades apreciables de grasa marrón, los investigadores han estado trabajando para entender mejor sus propiedades termogénicas como quemadores de grasa con el objetivo final de desarrollar nuevas terapias para combatir la obesidad y la diabetes.

"El descubrimiento hace varios años de que la grasa parda tiene un papel activo en el metabolismo sugiere que si pudiéramos manipular el número o la actividad de estas células de grasa, podríamos forzar a nuestros cuerpos a quemar calorías adicionales", explica el autor principal del estudio Evan Rosen, investigador en la División de Endocrinología, Diabetes y Metabolismo en BIDMC y profesor asociado de Medicina en la Escuela de Medicina de Harvard.

"Ahora que hemos identificado un factor importante que impulsa este proceso, podemos buscar nuevos enfoques con beneficio terapéutico", agrega este investigador. Activada por las bajas temperaturas y ciertas hormonas y fármacos, incluyendo la epinefrina, la grasa marrón genera calor a través de las acciones de un grupo de genes denominados colectivamente programa de la expresión génica termogénico, el más conocido de los cuales codifica la disociación de proteínas 1 (UCP1). UCP1 disipa o deshace la energía en las mitocondrias de las células de la grasa marrón, provocando la generación de calor como un subproducto.

"Ha habido un gran interés en cómo se regula el gen UCP1, con mayor atención en una molécula llamada PGC1-alfa --explica Rosen--. PGC1-alfa fue descubierta hace 15 años en el laboratorio del coautor Bruce Spiegelman y es un cofactor transcripcional, lo que significa que impulsa indirectamente la transcripción de genes como UCP1 porque carece de la capacidad para unirse al ADN en sí".

Según este experto, esto sugiere que debe haber un factor de transcripción o proteína de unión al ADN, que medie en los efectos de PGC-1 alfa, pero a pesar de años de trabajo y varios candidatos prometedores, no se había detectado ningún socio claro para PGC-1 alfa que aumente la termogénesis. "Resulta que IRF4 es ese socio", afirma.

Los factores de regulación de interferón (IRF) juegan un papel importante en la regulación del sistema inmunológico. El grupo de Rosen había identificado previamente IRF4 como un elemento clave en el desarrollo de los adipocitos y el manejo de los lípidos, habiendo descubierto que la expresión IRF4 es inducida por el ayuno de grasas, ya que los animales que carecen de IRF4 en el tejido adiposo son obesos, resistentes a la insulina e intolerantes al frío.

En este nuevo trabajo, dirigido por el primer autor Xingxing Kong, becario postdoctoral en el laboratorio de Rosen, los científicos plantearon la hipótesis de que, además de servir como un regulador clave de la lipólisis, IRF4 también podría desempeñar un papel termogénico directo en la grasa parda.

Experimentos en modelos de ratón confirmaron su hipótesis, demostrando que IRF4 es inducido por el frío y cAMP en los adipocitos y es suficiente para promover el aumento de la expresión de genes termogénicos, el gasto de energía y la tolerancia al frío.

Por el contrario, la pérdida de IRF4 en la grasa parda se tradujo en una reducción de la expresión génica termogénica y el gasto energético, la obesidad e intolerancia al frío. Por último, los investigadores mostraron que IRF4 interacciona físicamente con PGC-1 alfa para promover la expresión UCP1 y la termogénesis.

"Sabemos mucho acerca de cómo estos genes se activan por el frío o cuando son estimulados por fármacos como la adrenalina --explica Rosen--. Pero no sabíamos qué estaba encendiendo este programa génico a nivel molecular. Con este nuevo hallazgo del papel clave de la transcripción de IRF4, tal vez podamos identificar nuevos objetivos farmacológicos que afecten directamente a esta vía, que podría ser más específico que simplemente dar epinefrina o fármacos que suben la frecuencia cardiaca y la presión arterial".