Tecido Adiposo Marrom: Manutenção Metabólica e Homeostase Mitocondrial

A termogênese e a homeostase metabólica trabalham lado a lado, graças à função adequada do BAT. De fato, o BAT pode metabolizar nutrientes, como glicose e ácidos graxos, e convertê-los em calor em vez de ATP. Esse mecanismo é chamado de termogênese sem tremores e é possibilitado pela proteína de desacoplamento mitocondrial 1 (UCP-1). Além disso, a função e a qualidade mitocondrial adequadas são essenciais para os processos metabólicos e termogênicos do BAT. Portanto, manter a homeostase mitocondrial é crucial para a manutenção metabólica do BAT.

BASTÃO:

Tecido adiposo marrom (BAT) é um grupo de adipócitos especializado que converte nutrientes, como glicose e ácidos graxos, em calor. De fato, esse processo termogênico é possível devido à alta concentração mitocondrial e à proteína de desacoplamento 1 (UCP1). 

Além disso, esse mecanismo termogênico é essencial para manter a temperatura corporal central e a sobrevivência quando exposto a temperaturas frias. De fato, quando expostas ao clima frio, as mitocôndrias dos adipócitos marrons convertem nutrientes em prótons e os armazenam na membrana interna mitocondrial. Consequentemente, esses prótons armazenados são convertidos em calor pelo desacoplamento do vazamento de prótons mediado pela proteína 1 (UCP1). Por último, o calor produzido pela UCP1 é pelo fluxo sanguíneo para manter a temperatura corporal. Esse mecanismo é chamado de termogênese sem tremores e promove a homeostase metabólica por meio da modulação do gasto energético.

Essa via de ativação mostra que a função e a qualidade mitocondrial são essenciais para a termorregulação e homeostase metabólica. Além disso, isso posiciona a saúde mitocondrial no estágio central dos mecanismos de sobrevivência humana e produção de energia. Além disso, como a integridade mitocondrial se torna primordial para a função adequada do BAT, sua biogênese, reparo e remoção são críticos para a saúde humana.

Aplicações clínicas:

Estudos recentes se concentraram no aumento do BAT por vários mecanismos que provaram melhorar a função mitocondrial. Além disso, esses estudos desafiaram adipócitos marrons de camundongos com temperaturas frias para observar o comportamento mitocondrial e, mais importante, o controle de qualidade.

Adaptação ao frio:

No primeiro estudo, os pesquisadores observaram a ultraestrutura mitocondrial de camundongos por meio de imagens de microscopia eletrônica (EM). Posteriormente, os camundongos foram divididos em dois grupos; o primeiro foi submetido a 4°C (cold-challenge) vs. 30°C (termoneuturalidade) por sete dias.

Além disso, as imagens EM relataram um aumento da presença de mitofagossomos em BAT de camundongo desafiado a frio. Além disso, houve um aumento da expressão de mRNA de marcadores de membrana autofágicos de mamíferos da cadeia leve de proteína 3 associada a microtúbulos (Mapa1lc3a) e proteína de interação com ubiquitina p62 (Sqstm1). Consequentemente, esses achados coincidiram com um aumento da concentração de UCP1, citocromo c oxidase 1 (mt-Co1), citocromo c oxidase II (mt-Co2) e ATP-sintase 6 (mt-Atp6). Todos esses resultados apontam para o fato de que a exposição ao frio aumenta a mitofagia, o que melhora a qualidade mitocondrial. Além disso, isso mostra que a exposição ao frio aumenta a concentração de UCP1 e citocromo, o que pode aumentar o tamanho do BAT e a capacidade metabólica total.

Interação mitocondrial e ER do BAT:

O segundo estudo se concentrou na interação da saúde mitocondrial e do retículo endoplasmático (RE) do BAT. De fato, este estudo relata como o processo de recrutamento adaptativo BAT durante a adaptação ao frio interage com a síntese de proteínas e lipídios do RE. Além disso, também discutem a importância do consumo de uma dieta rica em gorduras e como esse consumo excessivo de nutrientes pode levar ao clareamento desse tecido e à redução da capacidade metabólica.

 

 

A função celular do ER é sintetizar proteínas e lipídios e, ao fazê-lo, cria a homeostase metabólica. Além disso, o RE tem seu mecanismo de manutenção mediado pela resposta de proteína desdobrada (UPR). De fato, a UPR é uma rede molecular que promove uma capacidade proteica aprimorada e reduz a tradução de proteínas e a degradação de proteínas associada ao ER (ERAD) de proteínas danificadas através do sistema ubiquitina-proteossomo (UPS). Este sistema é inibido no fígado de pacientes obesos, o que leva a vias de estresse inflamatório. Além disso, como a concentração de ER é baixa nos adipócitos marrons leva a crer que essa via é dispensável ou que os adipócitos marrons precisam de uma via protetora alternativa.

Este estudo confirmou que o fator de transcrição do fator nuclear eritróide-2 localizado no ER, como-1 (Nfe2l1, também conhecido como Nrf1), foi um fator crítico desse sistema de controle de qualidade. Além disso, a ativação induzida pelo frio da via Nrf1 aumentou a atividade proteassomal, manteve a homeostase do RE, termorregulação e integridade celular.

Condições complexas como a obesidade ou uma lesão têm algo em comum com a sobrevivência: a integridade mitocondrial. À medida que os estudos sobre mitocondriais mostram suas diferentes funções metabólicas ou termorregulatórias, notamos que eles mandam no show. Na Medicina Funcional, procuramos tratar a causa raiz dos problemas de saúde, fornecendo a quantidade certa de vitaminas e minerais para aumentar a função ou integridade mitocondrial. Na maioria das vezes, isso significa que precisamos restaurar a saúde intestinal e corrigir a depleção de macro e micronutrientes, levando à restauração da função da membrana. Isso tem um efeito dominó que resulta em recuperação rápida de lesões, menos dor, redução de inflamação e bem-estar. – Ana Paola Rodríguez Arciniega, MS

Referências:

Bartelt, Alexander et ai. “A adaptação termogênica do tecido adiposo marrom requer atividade proteassômica mediada por Nrf1.” Medicina natural volume 24,3 (2018): 292-303. doi:10.1038/nm.4481

Lu, Yuan et ai. “A mitofagia é necessária para a homeostase mitocondrial do tecido adiposo marrom durante o desafio a frio.” Relatórios Científicos vol. 8,1 8251. 29 de maio. 2018, doi: 10.1038 / s41598-018-26394-5

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