Bianco, marrone, beige. Questi sono i colori delle cellule adipose. Le cellule grasse bianche immagazzinano il grasso nel nostro corpo come riserva di energia. Abbiamo bisogno di queste cellule. Tuttavia, non ne vogliamo troppe per motivi di salute. Le cellule di grasso bruno sono particolarmente attive nei bambini. Producono calore e quindi mantengono la temperatura corporea del bambino. Tuttavia, il tessuto adiposo bruno diminuisce nel corso della vita: gli adulti ne hanno pochissimo. Infine, anche le cellule adipose beige possono produrre calore, anche se in modo meno efficace rispetto alle cellule adipose brune. Si trovano anche nell’adulto, intercalate al tessuto adiposo bianco, soprattutto nella zona del collo e delle spalle. Contribuiscono a consumare l’energia in eccesso.
Un team di ricerca internazionale ha scoperto e descritto un nuovo tipo di cellule di grasso beige. Queste differiscono dalle cellule di grasso beige conosciute in precedenza. "Il nuovo tipo di cellule grasse beige svolge un ruolo importante nel metabolismo energetico del corpo umano. Hanno un effetto positivo contro le malattie metaboliche e l’obesità", afferma Anand Sharma, postdoc nel gruppo del professor Christian Wolfrum dell’ETH e coautore dello studio. "Ecco perché è così importante capire nel dettaglio come funzionano". Lo studio è stato condotto dal Politecnico di Zurigo, dall’Università di Basilea, dall’Ospedale universitario di Lipsia e dal Dana-Farber Cancer Institute di Boston. Sono stati coinvolti anche numerosi altri ospedali e istituti di ricerca in tutto il mondo.
Indipendente dalle proteine conosciute
Le cellule di grasso beige, già note, generano calore nello stesso modo delle cellule di grasso bruno: attraverso la proteina UCP1. Essa si trova nella parte interna delle due membrane che circondano i mitocondri. I mitocondri sono unità strutturali delle cellule e sono noti anche come le centrali elettriche delle cellule. Come parte della loro normale funzione, pompano protoni nello spazio tra le due membrane. I protoni sono particelle elementari caricate elettricamente che in genere svolgono un ruolo importante nei processi di conversione energetica delle cellule. Le cellule adipose brune e le classiche cellule adipose beige descritte in precedenza contengono la proteina UCP1. Essa forma un canale molto stretto nella membrana interna attraverso il quale i protoni ritornano all’interno dei mitocondri. Questo genera calore per attrito."Convertendo l’energia in calore, le cellule adipose del beige abbattono il grasso in eccesso".
Negli ultimi anni, gli scienziati si sono resi conto che esistono anche cellule grasse beige prive della proteina UCP1 e che anch’esse consumano energia e quindi producono calore. Il team di ricerca del Politecnico di Zurigo e delle istituzioni partecipanti ha ora caratterizzato con precisione la nuova classe di cellule grasse beige e ha dimostrato come fanno: attraverso un meccanismo di Sisifo.
Funziona così: Tutti i processi biochimici che avvengono nelle cellule generano sempre un po’ di calore. La nuova classe di cellule adipose beige sfrutta questo aspetto e permette ai singoli processi di andare avanti e indietro apparentemente senza scopo. Le cellule utilizzano in particolare due processi di conversione: Convertono i grassi nei loro componenti, gli acidi grassi, a tutta velocità e ne costruiscono di nuovi con altrettanta rapidità. Procedono in modo analogo con la molecola della creatina. Con l’aiuto di un enzima, la convertono nella molecola correlata creatina fosfato, per poi riconvertirla immediatamente in creatina. Gli scienziati chiamano questi processi "cicli futili", cioè cicli metabolici inutili. In ambito biochimico non ottengono nulla in totale, ma consumano energia e generano calore.
Prevenzione del diabete e dell’obesità
Il team di ricerca ha innanzitutto descritto il nuovo tipo di cellule grasse beige nei topi. In seguito ha analizzato il tessuto adiposo degli esseri umani e ha potuto dimostrare che queste cellule grasse sono presenti anche lì. Mentre solo meno della metà delle persone ha le cellule di grasso beige conosciute in precedenza, le nuove cellule di grasso a ciclo futile si trovano in quasi tutte le persone. Tuttavia, non tutte le persone ne hanno lo stesso numero.Come i ricercatori hanno potuto dimostrare, le persone con molte cellule di grasso beige sono più snelle e tendono ad avere una migliore salute metabolica: sono meno soggette all’obesità e a disturbi metabolici come il diabete. Questo vale sia per la forma familiare che per quella nuova di cellule di grasso beige. "Convertendo l’energia in calore, le cellule di grasso beige abbattono il grasso in eccesso", spiega Tongtong Wang, dottorando del gruppo del professor Wolfrum dell’ETH e primo autore dello studio.
I ricercatori spiegano anche come le nuove scoperte potrebbero essere utilizzate in futuro a livello medico: Sarebbe possibile, ad esempio, trapiantare le cellule di grasso beige in persone che ne hanno poche e che soffrono di malattie metaboliche o di problemi di peso. Sarebbe anche possibile sviluppare farmaci che attivino le cellule di grasso beige, che spesso sono inattive. Questo potrebbe essere usato per trattare persone con alti livelli di zucchero nel sangue o persone precedentemente in sovrappeso che hanno ridotto il loro peso attraverso un intervento chirurgico o altri mezzi. "Attivare le cellule di grasso beige potrebbe aiutarle a mantenere il loro peso corporeo ridotto a lungo termine", spiega Sharma.
