Mulți oameni observă o schimbare familiară pe măsură ce îmbătrânesc: acumularea de grăsime abdominală odată cu vârsta devine evidentă prin creșterea treptată a circumferinței taliei, chiar și atunci când greutatea corporală totală nu se modifică semnificativ. Această acumulare de grăsime abdominală înseamnă însă mult mai mult decât o problemă estetică. Excesul de grăsime din zona abdomenului a fost asociat cu încetinirea metabolismului, cu îmbătrânirea accelerată, cu diabetul de tip 2, cu bolile cardiace și cu alte afecțiuni cronice de sănătate.
Până acum, medicina credea că la vârsta mijlocie ne îngrășăm în zona abdomenului pur și simplu pentru că metabolismul încetinește, iar celulele de grăsime deja existente se măresc. Această descoperire schimbă însă total regulile jocului: la maturitate, organismul începe practic să «fabrice» celule adipoase complet noi, folosind un tip de celule stem care se trezesc la viață doar odată cu vârsta. Miza este mare: viitoarele tratamente nu se vor mai concentra doar pe arderea caloriilor, ci pe blocarea acestor celule stem, oprind formarea grăsimii direct de la sursă.
Oamenii de știință știu de mult timp că alcătuirea corpului se modifică odată cu vârsta, însă motivul exact pentru care grăsimea tinde să se adune în jurul taliei a rămas neclar.
Acum, cercetători de la City of Hope (una dintre cele mai mari și mai avansate organizații de cercetare și tratament al cancerului din Statele Unite) au identificat ceea ce ar putea fi un factor biologic esențial al grăsimii abdominale asociate vârstei. Rezultatele lor, publicate în revista Science, indică un tip de celule stem nou identificat, care apare odată cu îmbătrânirea și care ar putea contribui la stimularea producției de noi celule adipoase. Descoperirea ar putea conduce, în cele din urmă, la noi strategii de reducere a grăsimii abdominale și de promovare a unei îmbătrâniri mai sănătoase.
„Oamenii pierd adesea masă musculară și acumulează grăsime corporală pe măsură ce îmbătrânesc – chiar și atunci când greutatea corporală rămâne aceeași. Am descoperit că îmbătrânirea declanșează apariția unui nou tip de celule stem adulte și stimulează producția masivă de noi celule adipoase de către organism, în special în zona abdomenului.”, a declarat dr. Qiong (Annabel) Wang, coautoare corespondentă a studiului și profesoară asociată de endocrinologie moleculară și celulară la Institutul de Cercetare în Diabet și Metabolism Arthur Riggs din cadrul City of Hope, un centru de referință în cercetarea diabetului, citată de publicația Science Daily.
De ce se depune grăsimea pe burtă? Dincolo de celulele adipoase mărite
Echipa de cercetare a colaborat cu oameni de știință de la UCLA și a realizat o serie de experimente pe șoareci, susținute ulterior de studii efectuate pe celule umane.
Cercetarea s-a concentrat asupra Principala formă de grăsime a corpului uman, care are rolul de a depozita caloriile în exces. Spre deosebire de grăsimea brună (care arde energie pentru a produce căldură), țesutul alb doar stochează energia. principalul țesut de stocare a grăsimii din organism. Acesta răspunde de depozitarea excesului de energie și contribuie semnificativ la creșterea în greutate și la acumularea de grăsime abdominală.
Faptul că celulele adipoase existente se pot mări pe măsură ce oamenii îmbătrânesc este cunoscut de mult timp. Cercetătorii au bănuit însă că un alt proces ar putea contribui, la rândul său, la creșterea circumferinței taliei: formarea unor celule adipoase complet noi.
Dacă acest lucru s-ar confirma, ar însemna că țesutul adipos îmbătrânit poate continua să crească nu doar prin mărirea celulelor existente, ci și prin adăugarea constantă a unora noi.
Pentru a testa această ipoteză, echipa a studiat Celule imature, cu rol de „pui” sau precursori. Ele nu și-au atins încă forma finală, dar sunt programate biologic să se transforme în celule de grăsime adulte pe deplin funcționale. ale Celule specializate care stochează energia sub formă de grăsime. Acestea se pot mări în volum pentru a stoca excesul caloric, fiind principalele responsabile pentru creșterea în greutate. un tip de celule stem prezente în țesutul adipos. Aceste celule funcționează ca precursori care se pot maturiza, transformându-se în celule adipoase pe deplin dezvoltate.
Celulele stem mai în vârstă au produs mult mai multă grăsime
Cercetătorii au transplantat APC-uri provenite atât de la șoareci tineri, cât și de la șoareci mai în vârstă, într-un grup separat de șoareci tineri. Tehnologie de laborator ultra-precisă care „citește” activitatea genetică. Permite cercetătorilor să vadă în timp real exact ce gene sunt „pornite” sau „oprite” în interiorul unei singure celule. a demonstrat un principiu biologic fundamental: capacitatea de a genera celule adipoase noi nu ține de alimentație, ci este programată direct în genetica acestor celule stem pe măsură ce organismul îmbătrânește.
Rezultatele au fost uimitoare. APC-urile prelevate de la animalele mai în vârstă au generat un număr mare de celule adipoase noi.
Experimentul invers a oferit un rezultat foarte diferit. Atunci când APC-urile de la șoareci tineri au fost transplantate la șoareci mai în vârstă, acestea au produs relativ puține celule adipoase noi.
Constatarea a sugerat că abilitatea de a genera grăsime în mod agresiv era înscrisă chiar în APC-urile mai în vârstă și nu depindea de vârsta animalului care le primea.
Pentru a înțelege ce se petrecea la nivel molecular, cercetătorii au recurs la secvențierea ARN-ului la nivel de celulă unică, o tehnică ce le permite oamenilor de știință să examineze activitatea genelor în celule individuale.
Analiza a arătat că APC-urile erau relativ inactive la șoarecii tineri. La șoarecii de vârstă mijlocie, în schimb, aceste celule au devenit extrem de active și au început să producă un număr mare de celule adipoase noi.
„În timp ce capacitatea majorității celulelor stem adulte de a crește scade odată cu vârsta, în cazul APC-urilor se întâmplă exact opusul – îmbătrânirea deblochează puterea acestor celule de a evolua și de a se răspândi. Aceasta este prima dovadă că abdomenul nostru se mărește odată cu vârsta din cauza producției ridicate de celule adipoase noi de către APC-uri.”, a declarat dr. Adolfo Garcia-Ocana, titularul catedrei Ruth B. & Robert K. Lanman pentru Cercetare în Reglarea Genică și Descoperirea Medicamentelor și șeful Departamentului de Endocrinologie Moleculară și Celulară de la City of Hope.
Descoperirea unei noi celule stem legate de îmbătrânire
Oamenii de știință au constatat că îmbătrânirea a făcut mai mult decât să activeze pur și simplu APC-urile.
Pe măsură ce șoarecii ajungeau la vârsta mijlocie, o parte dintre APC-uri s-au transformat într-o populație de celule stem recent identificată, numită preadipocite angajate, specifice vârstei (CP-A).
Aceste celule au apărut în mod specific pe parcursul îmbătrânirii și s-au dovedit deosebit de eficiente în producerea de noi celule adipoase. Apariția lor ar putea ajuta la explicarea motivului pentru care șoarecii mai în vârstă au acumulat mai multă grăsime pe măsură ce înaintau în vârstă.
Cercetătorii au căutat apoi semnalele biologice care controlează acest proces.
Oamenii de știință au identificat o cale de semnalizare importantă, cunoscută sub numele de receptorul factorului inhibitor al leucemiei (LIFR). Un sistem de comunicare biochimică prin care celulele primesc instrucțiuni specifice de la organism. În acest caz, receptorul LIFR funcționează ca o „antenă” care dă ordinul de formare a noilor celule de grăsime. sunt sisteme de comunicare prin care celulele primesc instrucțiuni și își coordonează comportamentul. În acest caz, LIFR părea să joace un rol major în a ajuta celulele CP-A să se multiplice și să se dezvolte în celule adipoase.
„Am descoperit că procesul de formare a grăsimii din organism este condus de LIFR. În timp ce șoarecii tineri nu au nevoie de acest semnal pentru a produce grăsime, șoarecii mai în vârstă au nevoie de el. Cercetarea noastră indică faptul că LIFR joacă un rol crucial în declanșarea procesului prin care CP-A creează noi celule adipoase și sporesc grăsimea abdominală la șoarecii mai în vârstă.”, a explicat Wang.
Celule similare producătoare de grăsime descoperite la oameni
Pentru a stabili dacă rezultatele ar putea fi valabile și dincolo de șoareci, echipa a analizat probe de țesut uman prelevate de la persoane de diferite vârste, folosind aceeași abordare de secvențiere a ARN-ului la nivel de celulă unică.
Cercetătorii au identificat celule care seamănă foarte mult cu celulele CP-A recent descoperite. Acestea au fost găsite în număr mai mare în țesutul persoanelor de vârstă mijlocie.
Celulele CP-A umane au demonstrat, de asemenea, o capacitate puternică de a genera noi celule adipoase, ceea ce sugerează că un proces biologic asemănător ar putea avea loc și la oameni.
„Descoperirile noastre subliniază importanța controlului formării de noi celule adipoase pentru combaterea obezității legate de vârstă. Înțelegerea rolului celulelor CP-A în tulburările metabolice și a modului în care aceste celule apar în timpul îmbătrânirii ar putea duce la noi soluții medicale pentru reducerea grăsimii abdominale și îmbunătățirea sănătății și a longevității.”, a declarat Wang.
O potențială nouă țintă pentru obezitatea legată de vârstă
Deși sunt necesare cercetări suplimentare, descoperirea le oferă oamenilor de știință o nouă țintă promițătoare pentru terapiile viitoare.
Cercetătorii intenționează acum să urmărească celulele CP-A în studii pe animale, să investigheze modul în care acestea se comportă la oameni și să exploreze metode prin care să le blocheze sau să le elimine. Dacă vor reuși, asemenea abordări ar putea contribui la prevenirea acumulării de grăsime abdominale care însoțește de regulă îmbătrânirea.
Până la dezvoltarea acestor tratamente, descoperirea cercetătorilor de la City of Hope reconfigurează modul în care privim schimbările metabolice de la vârsta mijlocie, demonstrând că lupta cu greutatea nu este doar o problemă de stil de viață, ci o provocare la nivel celular.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Urcatul frecvent al scărilor, asociat cu un risc cu 39% mai mic de deces cardiovascular
Mișcarea ajută neuronii să-și repare ADN-ul. Suplimentele antioxidante ar putea slăbi acest efect
Un conservant alimentar, asociat cu decese prin sinucidere în rândul tinerilor din Marea Britanie
Oamenii de știință au topit un diamant și au descoperit altceva decât prezicea teoria
