Cientistas descobriram um “interruptor” molecular em camundongos que ativa um sistema de queima de energia oculto dentro do tecido adiposo marrom, uma descoberta que pode, eventualmente, ajudar os pesquisadores a desenvolver novos tratamentos para doenças ósseas.
Os achados, publicados na revista Nature, oferecem novas perspectivas sobre o funcionamento do tecido adiposo marrom. Diferente do tecido adiposo branco, que armazena energia, o tecido adiposo marrom queima calorias para gerar calor. Por muito tempo, acreditou-se que essa produção de calor dependia de uma única via biológica. Nos últimos anos, no entanto, pesquisadores identificaram uma segunda via operando ao lado da original, mas não sabiam o que a ativava.
Uma equipe liderada por Lawrence Kazak do Instituto Rosalind e Morris Goodman de Câncer da Universidade McGill agora identificou o gatilho molecular para esse sistema alternativo, conhecido como ciclo da creatina fútil.
Cientistas Identificam “Interruptor” do Tecido Adiposo Marrom
Quando o corpo é exposto a temperaturas frias, ele quebra a gordura armazenada para gerar calor. Esse processo libera glicerol, uma molécula produzida durante o metabolismo da gordura. Trabalhando com a bióloga estrutural da McGill, Alba Guarné, Cátedra de Pesquisa do Canadá em Máquinas Macromoleculares em Danos e Reparos do DNA, os pesquisadores descobriram que o glicerol se liga a uma enzima chamada TNAP em uma região que eles descrevem como a bolsa de glicerol. Essa interação ativa a via alternativa de produção de calor.
“Esta é a primeira vez que identificamos como uma via alternativa de produção de calor é ativada, de forma independente do sistema clássico,” disse Kazak, Professor Associado no Departamento de Bioquímica e Cátedra de Pesquisa do Canadá em Biologia de Adipócitos. “Isso abre a porta para entender como múltiplos sistemas de queima de energia trabalham juntos para manter o corpo aquecido na temperatura ideal.”
A Descoberta Pode Avançar a Pesquisa em Doenças Ósseas
O tecido adiposo marrom tem atraído atenção por seu possível papel na pesquisa sobre metabolismo e obesidade. Embora as novas descobertas possam eventualmente contribuir para essas áreas, os pesquisadores afirmam que a importância mais imediata pode envolver a saúde óssea, pois o TNAP já desempenha um papel bem estabelecido na formação óssea.
A enzima TNAP é essencial para a calcificação, o processo que constrói e mantém ossos fortes. Mutações que reduzem a atividade do TNAP podem causar hipofosfatasia, uma condição rara às vezes chamada de “ossos moles”. Essa condição pode levar a fraturas, dor crônica e anomalias esqueléticas. Certas mutações hereditárias tornaram a doença mais comum em partes do Canadá, incluindo Quebec e Manitoba.
Ao estudar mutações do TNAP em experimentos de laboratório, os cientistas descobriram que o mesmo interruptor molecular envolvido em células de gordura que queimam energia também afeta diretamente as células responsáveis pela mineralização e endurecimento ósseo.
O trabalho se baseia em pesquisas anteriores dos co-autores da McGill, Marc McKee e José-Luis Millán do Instituto de Descobertas Médicas Sanford Burnham Prebys. Seus esforços anteriores ajudaram a produzir uma terapia de reposição enzimática de primeira linha projetada especificamente para pacientes com hipofosfatasia que possuem enzimas TNAP defeituosas.
“Essa descoberta abre a porta para um novo tipo de tratamento, onde aumentar a atividade da enzima TNAP através de sua bolsa de glicerol, por meio de compostos bioativos naturais ou sintéticos, poderia potencialmente aumentar as ações benéficas da enzima em pacientes, ajudando a restaurar a mineralização óssea deficiente para níveis saudáveis,” disse McKee, Professor na Faculdade de Medicina Dentária e Ciências da Saúde Oral, e na Faculdade de Medicina e Ciências da Saúde, e Cátedra de Pesquisa do Canadá em Biomineralização.
Os pesquisadores já identificaram dezenas de possíveis candidatos a medicamentos para futuras investigações.
Sobre o Estudo
O estudo, “Ativação da TNAP impulsionada pelo glicerol na termogênese e mineralização”, de Mohammed Faiz Hussain, Lawrence Kazak et al., foi publicado na Nature.
O projeto incluiu colaborações com cientistas da Queen Mary University de Londres, Northeastern University, do Instituto de Descobertas Médicas Sanford Burnham Prebys, e do Maine Health Institute for Research. O financiamento veio dos Institutos Canadenses de Pesquisa em Saúde, do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e do Fonds de recherche du Québec – Santé.
