Lo studio fa il nuovo indicatore luminoso sul collegamento fra il grasso di caloria-masterizzazione e la funzione di muscolo

Abbondante in bambini umani e piccoli mammiferi, tessuto adiposo marrone (BAT), o grasso marrone, recentemente è stato scoperto soltanto in adulti umani ed il suo ruolo rimane poco chiaro. Noto per fare una parte integrante nella generazione il calore dell'organismo e dell'energia memorizzata di masterizzazione, la sua presenza è collegata al peso corporeo più basso ed alle glicemie migliori, rendenti un obiettivo attraente della ricerca per i trattamenti potenziali per il diabete, all'obesità e ad altre malattie metaboliche.

Ora, gli endocrinologi al centro medico di Beth Israele Deaconess (BIDMC) hanno indicato per la prima volta che il grasso di marrone può esercitare il controllo sopra la funzione di muscolo scheletrico. Le alterazioni al tessuto adiposo marrone in mouse hanno provocato una considerevole riduzione significativa e della prestazione di esercizio. I risultati, pubblicati oggi nel metabolismo delle cellule del giornale, nuovo indicatore luminoso della tettoia sulla biologia del tessuto adiposo marrone enigmatico come pure aprono la porta alle nuove terapie potenziali per determinate malattie metaboliche e muscolari.

Evan Rosen, MD, PhD, capo della divisione dell'endocrinologia, il diabete e metabolismo a BIDMC, studia le proteine specifiche che regolamentano i geni, chiamati fattori di trascrizione, mettenti a fuoco su quelli che sono critici per la funzione ed il metabolismo adiposi. Molto del suo lavoro recente ha concentrato su un fattore chiamato IRF4, che è pensato solitamente come a proteina che regolamenta il sistema immunitario. Una decade fa, Rosen ed il suo gruppo hanno scoperto che IRF4 è vitale per la funzione del tessuto adiposo e nel 2014 più ulteriormente hanno identificato IRF4 come regolatore chiave della masterizzazione di energia e della produzione di calore (conosciute collettivamente come il thermogenesis) in grasso marrone.

“Abbiamo saputo che i muscoli potrebbero regolamentare il grasso marrone - esercitando il grasso marrone di aumenti - ma era sconosciuto se funzione di muscolo commovente grassa di marrone,„ dice Rosen. “In questo nuovo studio, noi chiusi il ciclo e dimostrato che la perdita di IRF4 in tessuto grasso marrone diminuisce la capacità di esercizio in roditori, pregiudicanti la funzione cellulare e causanti le anomalie fisiologiche nel tessuto del muscolo stessa.„

Rosen - con i colleghi compreso Xingxing Kong, PhD, precedentemente un collega post-dottorato nel laboratorio di Rosen ed ora un docente alla scuola di medicina di David Geffen all'università di California, Los Angeles - ha confrontato la capacità di esercizio dei mouse destinati per mancare di IRF4 nel loro tessuto adiposo marrone con quello del normale - o “selvaggio tipo„ - mouse. Mentre i mouse alterati hanno guardato ed agito normali, hanno dimostrato coerente la capacità diminuita di esercizio confrontata agli animali selvaggio tipi.

I mouse con grasso marrone che manca di IRF4 hanno eseguito circa 14 per cento peggiore su una pedana mobile a bassa velocità e circa 38 per cento peggiore alle più alte velocità. Quando Rosen ed i colleghi hanno confrontato i muscoli dei roditori, hanno veduto le anomalie distinte nei muscoli della coscia dei mouse con grasso marrone alterato. In alcune delle celle di muscolo, le strutture che permettono che i muscoli si contraggano, il reticolo sarcoplasmico, erano anormalmente grandi, arrotolato su come un tubo flessibile di giardino dentro ogni cella di muscolo - una caratteristica rievocativa di una malattia rara del muscolo in esseri umani chiamati myopathy aggregato tubolare.

“Ha lasciato le celle di muscolo incapaci di elaborare bene l'energia, ma il tasto che trova qui è quello alterando il tessuto grasso marrone, abbiamo alterato involontariamente il muscolo,„ ha detto Rosen.

Per prendere in giro fuori la via molecolare da cui IRF4 esercita questo controllo sopra il muscolo, il gruppo degli scienziati esaminati i geni ha espresso, non nel tessuto del muscolo, ma nel grasso marrone alterato. Hanno trovato che un ormone ha chiamato il myostatin - ben noto sopprimere funzione di muscolo e fatto tacere normalmente in tessuto adiposo marrone - è stato acceso in assenza di IRF4.

Il gruppo egualmente ha mostrato quello che colloca i mouse normali alle temperature calde, che ha chiuso naturalmente IRF4, ha avuto lo stesso effetto del tramortendo il gene; questi mouse egualmente hanno mostrato una capacità diminuita di esercitarsi. Ciò è stata associata con i livelli elevati di myostatin e chirurgicamente eliminare il PIPISTRELLO (e così abbassare i livelli di myostatin) in questi mouse caldi hanno riparato la loro capacità di esercitarsi normalmente.

Oltre alla conoscenza di base dei ricercatori di promozione del tessuto adiposo marrone, i risultati possono anche aprire la porta alle nuove terapie per la gente con determinate malattie del muscolo. Che cosa è più, l'addestramento sospetto di molti atleti nel freddo può migliorare la prestazione. Rosen suggerisce che i risultati del suo gruppo supportino questa idea.