ANN ARBOR—Investigadores del Instituto de Ciencias de la Vida de la Universidad de Michigan han identificado una hormona producida por el hígado que le dice al cuerpo que reduzca su metabolismo cuando está gastando mucha energía.
La investigación, cuya publicación está prevista para el 14 de enero en Nature Metabolism, revela un objetivo potencial para el tratamiento de trastornos metabólicos.
Nuestros cuerpos usan varios sistemas para mantener un control preciso de la homeostasis energética, equilibrando la cantidad de energía que usamos y las calorías que consumimos. La hormona leptina, por ejemplo, le indica al cerebro que suprima el apetito y aumente la quema de calorías cuando las reservas de energía son altas.
“Pero se sabe mucho menos sobre el otro lado de esta ecuación: el gasto de energía”, dijo Jiandie Lin, profesora del LSI y autora principal del estudio. “¿Cómo detecta el cuerpo el rápido agotamiento de la energía y cómo le dice al cerebro que ajuste el metabolismo del cuerpo y mantenga la homeostasis? Esa es la pregunta que nos propusimos responder”.
Al analizar los datos de expresión génica en tejidos de ratones, Lin y sus colegas encontraron una hormona que estaba elevada cuando los ratones quemaban mucha energía, como cuando necesitaban mantener la temperatura corporal en un ambiente frío. Esta hormona, tsukushi (o TSK), es excretada principalmente por el hígado, un actor central en las vías nutricionales, metabólicas y hormonales.
“Creemos que TSK de alguna manera está amortiguando el gasto de energía”, dijo Lin, quien también es profesor de biología celular y del desarrollo en la Facultad de Medicina de la UM. “Cuando hay una pérdida rápida de energía, se frena el metabolismo. Si quitamos este freno, nuestra predicción fue que los ratones habrían acelerado la quema de calorías. Y ese resultó ser el caso”.
Cuando los ratones se quedaron sin comida temporalmente, los que carecían de TSK perdieron significativamente más peso que los ratones normales. Los ratones sin TSK también tendían a tener una temperatura corporal más alta que los ratones normales, lo que indica que sus cuerpos quemaban más energía cuando se retiraba el freno TSK.
Los investigadores también probaron las respuestas metabólicas en ratones que recibieron una dieta rica en grasas. Los ratones normales duplicaron aproximadamente su peso; los ratones que carecían de TSK, sin embargo, experimentaron solo un aumento de peso del 30 por ciento y mostraron mejores parámetros metabólicos que los ratones normales.
“Vimos una protección sustancial contra la obesidad”, dijo Qiuyu Wang, becario postdoctoral en el laboratorio de Lin y autor principal del estudio. “Y viene con mejores niveles de glucosa, lípidos reducidos, hígado graso reducido; realmente se mejora todo el paquete”.
Los investigadores creen que la hormona logra estos efectos al actuar sobre los nervios que estimulan la actividad de la llamada grasa parda o grasa termogénica, que genera calor al quemar energía. Lin y sus colegas esperan investigar cómo TSK envía señales a los nervios para controlar la quema de grasa y explorar estrategias para reducir el freno de TSK para tratar enfermedades metabólicas.
Un estudio complementario del laboratorio Lin, publicado el 15 de diciembre en la revista Molecular Metabolism, mostró que la deficiencia de TSK también protege a los ratones de la enfermedad del hígado graso inducida por la dieta. Estos hallazgos ilustran los efectos beneficiosos multifacéticos del bloqueo de TSK en la prevención o el tratamiento de enfermedades metabólicas, dice Lin.
Se necesita más investigación para determinar si esta hormona podría usarse para tratar los trastornos metabólicos humanos y cómo. Pero esta última investigación abre una nueva estrategia potencial para comprender y mejorar la homeostasis metabólica.
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, el Centro de Investigación de Diabetes de Michigan y el Centro de Nutrición y Obesidad de Michigan. Los autores del estudio son Qiuyu Wang, Vishal Sharma, Hong Shen, Yuanyuan Xiao, Xuelian Xiong, Liang Guo, Lin Jiang, Siming Li, Liangyou Rui y Jiandie Lin, todos de UM; Qi Zhu de la Universidad de Miami, Ohio; y Kunimasa Ohta y Haifei Shi de la Universidad de Kumamoto, Japón.
El artículo de Nature Metabolism se titula “La hepatoquina tsukushi controla el gasto de energía a través de la inervación simpática de la grasa parda”, DOI: 10.1038/s42255-018-0020-9.
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.