Un nou studiu demonstrează modul în care grăsimea termogenă brună sau bej, un tip de țesut adipos diferit de grăsimea albă, care ajută organismul să ardă energie, influențează în mod direct reglarea tensiunii arteriale.
Obezitatea provoacă hipertensiune arterială. Hipertensiunea arterială provoacă boli cardiovasculare. Iar bolile cardiovasculare sunt principala cauză de deces la nivel mondial. Deși legătura dintre grăsimi și hipertensiune arterială joacă, fără îndoială, un rol central în această lanț, baza sa biologică a rămas mult timp neclară. Ce anume din grăsimi influențează funcția vaselor sanguine și controlul tensiunii arteriale?
Un nou studiu publicat în revista „Science” demonstrează cum grăsimea bej termogenă, un tip de țesut adipos diferit de grăsimea albă, care ajută organismul să ardă energie, influențează în mod direct reglarea tensiunii arteriale.
Pe baza datelor clinice care indică faptul că persoanele cu țesut adipos brun au un risc mai mic de hipertensiune, un grup de cercetători de la Universitatea Rockefeller (SUA) a creat modele de șoareci care nu produc țesut adipos brun (depunerea de grăsime termogenică la șoareci, cea mai asemănătoare cu țesutul adipos brun al unui adult) pentru a observa ce se întâmplă atunci când se pierde acest țesut.
Ei au descoperit că absența țesutului adipos brun crește sensibilitatea vaselor de sânge la unul dintre cele mai importante hormoni vasoconstrictoare, angiotensina II, și că blocarea enzimei implicate în rigiditatea vaselor și în perturbarea transmiterii normale a semnalelor poate restabili funcția sănătoasă a vaselor la șoareci.
Rezultatele, publicate în revista „Science”, dezvăluie un mecanism până acum necunoscut care stă la baza hipertensiunii arteriale și indică posibilitatea dezvoltării unor metode de tratament mai precise, menite să restabilească legătura dintre țesutul adipos și vasele de sânge.
„Știm de mult timp că obezitatea crește riscul de hipertensiune arterială și boli cardiovasculare, dar baza biologică care stă la baza acestui fenomen nu a fost niciodată pe deplin înțeleasă”, spune Paul Cohen, directorul Laboratorului de metabolism molecular Wesley R. și William H. Janeway . „Acum știm că nu este vorba doar de grăsime în sine, ci și de tipul acesteia — în acest caz, grăsimea brună — care influențează funcționarea sistemului vascular și reglează tensiunea arterială în întregul organism”.
Cohen și colegii săi știau că grăsimea brună poate conține cheile pentru înțelegerea hipertensiunii. Prezentă la nou-născuți, animale și unii adulți (de obicei în zona gâtului și a umerilor), grăsimea brună arde energie și degajă căldură, spre deosebire de grăsimea albă, care stochează calorii.
Studiile anterioare au arătat că persoanele cu o cantitate mare de țesut adipos brun sunt mai puțin predispuse la hipertensiune și alte tulburări cardiometabolice. Cu toate acestea, aceste date au permis doar stabilirea unor corelații; pentru a demonstra o legătură cauzală, erau necesare experimente controlate în condiții de laborator.
Echipa a dezvoltat modele de șoareci sănătoși, cu excepția unei singure variabile: pierderea completă a identității țesutului adipos bej, analogul șoarecelui al țesutului adipos brun indus la adulții . Prin eliminarea țintită a genei Prdm16 din celulele adipoase, cercetătorii au suprimat selectiv identitatea țesutului adipos bej, izolând această variabilă de factori perturbatori, cum ar fi obezitatea sau inflamația.
„Nu am vrut să comparăm șoarecele gras cu cel slab”, spune Koen. „Am vrut ca singura diferență să fie între celulele adipoase albe și cele bej ale șoarecelui. Astfel, șoarecii modificați reprezintă un individ sănătos, care pur și simplu nu are țesut adipos brun”.
Această schimbare aparent nesemnificativă a avut o importanță enormă . Țesutul adipos care înconjoară vasele de sânge ale acestor șoareci a început să exprime markeri ai țesutului adipos alb, inclusiv angiotensinogenul, un precursor al hormonului care crește tensiunea arterială. Șoarecii au prezentat o creștere a tensiunii arteriale, iar analiza țesuturilor a evidențiat acumularea de țesut fibros și rigid în jurul vaselor. În plus, arterele lor au prezentat o hipersensibilitate pronunțată la angiotensina II.
Secvențierea ARN-ului din nucleele individuale a arătat că, fără țesutul adipos bej, celulele vasculare activează un program genetic care contribuie la creșterea rigidității țesutului fibros, la scăderea flexibilității vaselor, la creșterea sarcinii asupra inimii și la creșterea tensiunii arteriale. Analizând mediatorii secretați de adipocitele care suferă de deficit de țesut adipos bej, cercetătorii au descoperit că lichidul din aceste celule poate activa în mod independent genele care contribuie la formarea țesutului fibros.
Enzima QSOX1
Folosind date despre expresia genelor și a proteinelor, cercetătorii au identificat o enzimă secretată de aceste adipocite, QSOX1, cunoscută pentru rolul său în remodelarea țesuturilor în cazul cancerului. Țesutul adipos bej menține de obicei QSOX1 în stare inactivă; la pierderea țesutului adipos bej, enzima este produsă în exces, declanșând procese care duc la hipertensiune. Pentru a confirma rolul său, ei au creat șoareci care nu aveau Prdm16 și QSOX1. La aceste șoareci nu s-a observat nici țesut adipos bej, nici disfuncție vasculară, ceea ce a confirmat că vinovatul este QSOX1.
Rezultatele arată existența unei căi de semnalizare independentă de obezitate: pierderea țesutului adipos bej eliberează QSOX1, ceea ce duce la remodelarea dăunătoare a vaselor și la creșterea tensiunii arteriale. În plus, cohortele clinice mari indică faptul că persoanele cu mutații PRDM16 prezintă o tensiune arterială mai ridicată, ceea ce sugerează aplicabilitatea observațiilor efectuate pe șoareci la oameni.
Acest studiu este un exemplu de „ traducere inversă ”, în care observațiile clinice asupra oamenilor orientează cercetările pe modele animale pentru a identifica mecanismele moleculare. Cohen, care tratează pacienți la Centrul Memorial de Oncologie Sloan-Kettering, a aplicat această strategie pentru a identifica o nouă țintă moleculară pentru tratamentul hipertensiunii.
Rezultatele obținute pot deschide noi direcții de cercetare, de la înțelegerea modului în care QSOX1 modifică structura vasculară, până la studierea modului în care țesutul adipos care înconjoară vasele de sânge influențează localizarea bolii. De asemenea, ele indică viitoare abordări terapeutice care vizează QSOX1.
„Cu cât înțelegem mai bine aceste legături moleculare, cu atât ne vom apropia mai mult de o lume în care vom putea recomanda terapii țintite, bazate pe caracteristicile medicale și moleculare individuale ale fiecărei persoane”, concluzionează Cohen.
