Oamenii de știință ar putea fi descoperit comutatorul celular ascuns care provoacă o creștere bruscă a grăsimii abdominale la vârsta mijlocie.
Multe persoane observă o schimbare familiară odată cu înaintarea în vârstă: talia se extinde treptat, chiar și atunci când greutatea corporală generală nu se modifică dramatic. Această creștere a grăsimii abdominale este mai mult decât o problemă estetică. Grăsimea abdominală în exces a fost asociată cu un metabolism mai lent, îmbătrânire accelerată, diabet de tip 2, boli de inimă și alte probleme cronice de sănătate.
Oamenii de știință au știut de mult timp că compoziția corporală se schimbă odată cu vârsta, dar exact de ce grăsimea tinde să se acumuleze în jurul mijlocului a rămas neclară. Acum, cercetătorii de la City of Hope au identificat ceea ce ar putea fi un factor biologic cheie al grăsimii abdominale legate de vârstă. Rezultatele lor, publicate în jurnalul Science, indică un tip nou identificat de celule stem care apare odată cu îmbătrânirea și pare să contribuie la producția de noi celule adipoase. Descoperirea ar putea duce, în cele din urmă, la noi strategii pentru reducerea grăsimii abdominale și promovarea unui îmbătrânire mai sănătoasă.
"Oamenii pierd adesea masă musculară și câștigă grăsime corporală odată cu vârsta - chiar și atunci când greutatea corporală rămâne aceeași", a declarat Qiong (Annabel) Wang, Ph.D., co-autor corespondent al studiului și profesor asociat de endocrinologie moleculară și celulară la Institutul de Cercetare pentru Diabet și Metabolism Arthur Riggs de la City of Hope, un centru de referință în cercetarea diabetului. "Am descoperit că îmbătrânirea declanșează apariția unui nou tip de celule stem adulte și amplifică producția masivă de noi celule adipoase de către organism, în special în jurul abdomenului."
**Privind Dincolo de Celulele Adipoase Mărite**
Echipa de cercetare a colaborat cu oameni de știință de la UCLA și a efectuat o serie de experimente pe șoareci, care au fost ulterior susținute de studii pe celule umane. Investigația lor s-a concentrat pe țesutul adipos alb (WAT), principalul țesut de stocare a grăsimii din organism. Țesutul adipos alb este responsabil pentru stocarea energiei în exces și contribuie în mod semnificativ la creșterea în greutate și acumularea grăsimii abdominale.
Oamenii de știință au știut de mult timp că celulele adipoase existente pot deveni mai mari odată cu înaintarea în vârstă. Cu toate acestea, cercetătorii au suspectat că un alt proces ar putea contribui la creșterea circumferinței taliei: crearea de celule adipoase complet noi. Dacă este adevărat, acest lucru ar însemna că țesutul adipos îmbătrânit ar putea continua să crească nu doar prin mărirea celulelor existente, ci și prin adăugarea constantă de celule noi.
Pentru a testa această idee, echipa a studiat celulele progenitoare ale adipocitelor (APC-uri), un tip de celule stem găsite în țesutul adipos. Aceste celule servesc drept precursori care se pot maturiza în celule adipoase complet dezvoltate.
**Celulele Stem Mai Vârstnice au Produs Mult Mai Multă Grăsime**
Cercetătorii au transplantat APC-uri de la șoareci tineri și mai în vârstă într-un grup separat de șoareci tineri. Rezultatele au fost izbitoare. APC-urile provenite de la animale mai în vârstă au generat un număr mare de noi celule adipoase. Experimentul invers a produs un rezultat foarte diferit. Când APC-urile de la șoareci tineri au fost transplantate în șoareci mai în vârstă, acestea au generat relativ puține celule adipoase noi. Acest lucru a sugerat că capacitatea de a produce agresiv grăsime era încorporată în APC-urile mai în vârstă în sine și nu depindea de vârsta animalului primitor.
Pentru a înțelege ce se întâmpla la nivel molecular, cercetătorii au folosit secvențierea ARN pe celule unice (single-cell RNA sequencing), o tehnică ce permite oamenilor de știință să examineze activitatea genică în celule individuale. Analiza a relevat că APC-urile erau relativ inactive la șoarecii tineri. La șoarecii de vârstă mijlocie, însă, aceste celule au devenit foarte active și au început să producă un număr mare de noi celule adipoase.
"În timp ce capacitatea majorității celulelor stem adulte de a crește scade odată cu vârsta, opusul este valabil pentru APC-uri - îmbătrânirea deblochează puterea acestor celule de a evolua și de a se răspândi", a declarat Adolfo Garcia-Ocana, Ph.D., titularul Scaunului Ruth B. & Robert K. Lanman pentru Cercetarea Reglării Genice și Descoperirii Medicamentelor și președintele Departamentului de Endocrinologie Moleculară și Celulară de la City of Hope. "Aceasta este prima dovadă că abdomenul nostru se extinde odată cu vârsta datorită producției ridicate de noi celule adipoase de către APC-uri."
**Descoperirea unui Nou Tip de Celulă Stem Legată de Vârstă**
Oamenii de știință au descoperit că îmbătrânirea a făcut mai mult decât să activeze pur și simplu APC-urile. Pe măsură ce șoarecii ajungeau la vârsta mijlocie, unele APC-uri s-au transformat într-o populație de celule stem nou identificată numită preadipocite comise, specifice vârstei (CP-A). Aceste celule au apărut în mod specific în timpul îmbătrânirii și s-au dovedit a fi deosebit de eficiente în producerea de noi celule adipoase. Emergența lor ar putea explica de ce șoarecii mai în vârstă au acumulat mai multă grăsime pe măsură ce îmbătrâneau.
Cercetătorii au căutat apoi semnalele biologice care controlează acest proces. Au identificat o cale de semnalizare importantă cunoscută sub numele de receptorul factorului inhibitor leucemic (LIFR). Căile de semnalizare sunt sisteme de comunicare care permit celulelor să primească instrucțiuni și să-și coordoneze comportamentul. În acest caz, LIFR a părut să joace un rol major în ajutarea celulelor CP-A să se multiplice și să se dezvolte în celule adipoase.
"Am descoperit că procesul de producere a grăsimii în organism este determinat de LIFR. În timp ce șoarecii tineri nu au nevoie de acest semnal pentru a produce grăsime, șoarecii mai în vârstă au nevoie", a explicat Wang. "Cercetarea noastră indică faptul că LIFR joacă un rol crucial în declanșarea celulelor CP-A pentru a crea noi celule adipoase și a extinde grăsimea abdominală la șoarecii mai în vârstă."
**Celule Similare Producătoare de Grăsime, Găsite la Oameni**
Pentru a determina dacă rezultatele s-ar putea aplica și în afara șoarecilor, echipa a analizat probe de țesut uman de la persoane de diferite vârste, folosind aceeași abordare de secvențiere ARN pe celule unice. Cercetătorii au identificat celule care semănau îndeaproape cu CP-A-urile nou descoperite. Aceste celule au fost găsite în număr mai mare în țesutul de la persoane de vârstă mijlocie. CP-A-urile umane au prezentat, de asemenea, o capacitate puternică de a genera noi celule adipoase, sugerând că un proces biologic similar ar putea avea loc și la oameni.
"Constatările noastre subliniază importanța controlului formării de noi celule adipoase pentru a aborda obezitatea legată de vârstă", a declarat Wang. "Înțelegerea rolului CP-A-urilor în bolile 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 longevității."
**O Potențială Nouă Țintă pentru Obezitatea Legată de Vârstă**
Deși sunt necesare mai multe cercetări, descoperirea oferă oamenilor de știință o nouă țintă promițătoare pentru terapii viitoare. Cercetătorii intenționează acum să urmărească celulele CP-A în studii pe animale, să investigheze cum se comportă aceste celule la oameni și să exploreze modalități de a le bloca sau elimina. Dacă vor reuși, astfel de abordări ar putea ajuta la prevenirea acumulării grăsimii abdominale care însoțește frecvent îmbătrânirea.