Una molécula actúa como activador del sistema de calefacción del cuerpo

A medida que disfrutamos del calor del verano, es fácil dar por sentado que los seres humanos también están preparados para el frío del invierno, con los abrigos en el armario y los sistemas de calefacción domésticos listos para encenderse como garantía adicional contra la caída de temperaturas, pero no todos los animales de sangre caliente son tan afortunados.

Los ratones, por ejemplo, dependen de un órgano especializado entre sus omóplatos para producir calor cuando se enfrentan a temperaturas frías, el cual está compuesto de células grasas especiales, llamado tejido adiposo marrón, o grasa marrón. Un equipo de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pennsylvania, en Estados Unidos, detalla esta semana en la revista 'Nature' que una molécula actúa como una luz piloto molecular necesaria para encender el horno de grasa marrón.

La grasa marrón quema el azúcar y la grasa para producir calor radiante en el cuerpo. Los investigadores han volcado su atención en estas células porque parte del azúcar y la grasa que queman se almacena en el cuerpo y de lo contrario podría conducir a un aumento de la grasa blanca, la forma de grasa que aumenta la obesidad.

"Para aprovechar el potencial de quemar grasa de la grasa marrón debemos entender mejor cómo el cuerpo quema combustible para mantenerse caliente y cómo esto se relaciona con el almacenamiento de exceso de combustible en forma de grasa blanca en la obesidad", señala el autor principal, Mitchell Lazar, director del Instituto de Diabetes, Obesidad y Metabolismo (IDOM) y profesor de Diabetes y Enfermedades Metabólicas

En los ratones, el horno se basa en una molécula llamada proteína de desacoplamiento 1 (UCP1), que actúa como un elemento de calentamiento. Los ratones sin el gen UCP1 no pueden sobrevivir incluso a pequeñas exposiciones a temperaturas cercanas a la congelación. La molécula de luz piloto se llama histona deacetilasa 3 (HDAC3).

IGUAL QUE UNA LUZ PILOTO EN UN HORNO DE GAS

Lazar, el coprimer autor Matthew Emmett, estudiante de doctorado en su laboratorio y colegas de IDOM encontraron que los ratones que carecían de HDAC3 en su grasa marrón fueron incapaces de activar el gen UCP1 y fueron tan susceptibles a los efectos deletéreos del frío como los ratones que no tenían el gen. El estudio mostró que HDAC3 actúa como una luz piloto en un horno de gas: se requiere la luz piloto HDAC3 para encender el horno de grasa marrón, incluso cuando el gen UCP1 está intacto.

HDAC3 funciona en el epigenoma, el componente molecular del núcleo de la célula que especifica qué genes se expresan --e igualmente importante, cuáles no-- en diferentes células del cuerpo. El equipo de Penn analizó e integró enormes conjuntos de datos de secuencias de ADN, lo que facilitó el descubrimiento del mecanismo por el cual HDAC3 actúa como la luz piloto de la grasa marrón.

Estudios en los últimos cinco años han confirmado que los seres humanos adultos también tienen grasa marrón y, aunque no se encuentra entre los omóplatos como sucede en los roedores, también es activada por las bajas temperaturas, aunque no lo suficiente como para sustituir a la ropa y los calentadores. La grasa marrón en los seres humanos adultos se distribuye de forma más difusa, con concentraciones de células en áreas viscerales tales como las arterias carótida y mamaria, el corazón y los pulmones y otros órganos sólidos como el páncreas, el riñón y el bazo.

Los depósitos de grasa marrón subcutánea también se pueden encontrar en las proximidades de los músculos del cuello, las clavículas y la pared abdominal. Estos estudios también han demostrado que las personas con obesidad poseen menos grasa marrón que las personas delgadas.

Puesto que la grasa marrón quema los azúcares y las grasas dentro del cuerpo, puede ser posible elevar el metabolismo para la pérdida del peso y el control de la diabetes subiendo el termostato de la grasa marrón. Sin embargo, sorprendentemente los ratones que carecen de HDAC3 en grasa marrón no se convirtieron en obesos. Cualquiera que sea el enlace, el nuevo trabajo de Penn sugiere que será crítico asegurarse de que la luz piloto de grasa marrón y las funciones del horno se mantengan en buen estado de funcionamiento.