Il blocco di queste cellule immunitarie potrebbe aiutare la perdita di peso?
Gli scienziati hanno scoperto un meccanismo in un gruppo di cellule immunitarie nell'intestino che può influenzare il metabolismo dei nutrienti per favorire l'accumulo di grasso rispetto all'uso di energia.
La scoperta può aiutare a spiegare perché alcune persone rimangono magre nonostante abbiano abitudini alimentari che inducono altri ad aumentare di peso.
Il meccanismo funziona quando le cellule T intraepiteliali, che sono un tipo di cellula immunitaria che risiede nel rivestimento dell'intestino tenue, hanno un gene attivo per la proteina integrina beta 7.
In un documento di studio sul loro lavoro che ora appare sulla rivista Natura, i ricercatori del Massachusetts General Hospital e della Harvard Medical School, entrambi a Boston, MA, descrivono i topi che non hanno queste particolari cellule come "metabolicamente iperattivi".
Quando hanno sottoposto i topi privi di cellule a una dieta ricca di grassi e zuccheri, gli animali non hanno sviluppato obesità, ipertensione, colesterolo alto, malattie cardiache o diabete.
"Dopo aver mangiato", afferma l'autore senior dello studio Filip K. Swirski, Ph.D., professore associato di radiologia che lavora anche nel Center for Systems Biology, "il tuo corpo può convertire l'energia in calore e bruciarla rapidamente oppure può convertire il cibo in grasso e conservarlo per un uso successivo. "
"Anche queste cellule, note per la loro funzione nel sistema immunitario, sembrano svolgere un ruolo importante in quella scelta metabolica", aggiunge.
Metabolismo, accumulo di grasso e consumo di energia
La biochimica di come il corpo gestisce i nutrienti derivati dalla digestione degli alimenti è complessa e richiede una regolazione precisa.
Gli autori fanno riferimento a "sensori metabolici posizionati strategicamente" che dirigono i nutrienti lungo particolari percorsi molecolari.
Il loro studio identifica un percorso che privilegia l'accumulo di grasso rispetto all'uso di energia. Tale funzione può preservare la salute assicurando che le riserve energetiche siano disponibili durante i periodi di scarsità di cibo.
Tuttavia, per le molte persone che oggi vivono in società con un'abbondanza di cibi ricchi di grassi e zuccheri, è più probabile che una tale funzione metta a repentaglio la salute piuttosto che sostenerla.
Effetto sulla sindrome metabolica
Nella prima parte dello studio, il team ha nutrito due gruppi di topi con una dieta normale. Un gruppo di topi (i controlli) portava il gene per l'integrina beta 7 e le loro cellule immunitarie potevano quindi produrre la proteina. L'altro gruppo non aveva il gene e quindi mancava della proteina.
Sebbene i topi privi di integrina beta 7 mangiassero più di quelli con la proteina e fossero altrettanto attivi, non aumentarono di peso.
Quando hanno eseguito test metabolici sui topi, i ricercatori hanno scoperto che quelli senza integrina beta 7 avevano usato più cibo per produrre energia, suggerendo che il loro "metabolismo basale" funzionava a una velocità maggiore rispetto ai topi di controllo con la proteina.
Inoltre, i topi privi di integrina beta 7 avevano una migliore tolleranza al glucosio e ai grassi, avevano livelli più bassi di trigliceridi e convertivano più glucosio nel grasso bruno in energia.
Nella parte successiva dello studio, il team ha studiato l'effetto di una dieta ricca di grassi, zuccheri e sodio sui due tipi di topi. Una tale dieta può innescare la sindrome metabolica, che è un insieme di sintomi che aumenta il rischio di diabete di tipo 2 e condizioni cardiovascolari.
Con questa dieta, i topi di controllo, cioè quelli con integrina beta 7, hanno sviluppato obesità e altri sintomi che caratterizzano la sindrome metabolica. Vale a dire, sono diventati intolleranti al glucosio e hanno sviluppato la pressione alta.
I topi privi di proteine, invece, sono rimasti magri e non hanno sviluppato questi altri sintomi.
Effetto sui livelli lipidici
I ricercatori hanno anche testato l'effetto di silenziare il gene dell'integrina beta 7 nelle cellule immunitarie di topi predisposti a sviluppare il colesterolo alto, che è un altro sintomo della sindrome metabolica.
Il team aveva indotto la predisposizione al colesterolo alto alterando geneticamente i topi e nutrendoli con una dieta ricca di colesterolo.
I risultati hanno mostrato che, nonostante avessero le probabilità contro di loro in questo modo, i topi non sviluppavano colesterolo alto; i loro livelli di lipidi sono rimasti normali.
Inoltre, rispetto alle controparti con normale produzione della proteina nelle loro cellule immunitarie, i topi privi di integrina beta 7 "hanno escreto più colesterolo", hanno mostrato una migliore tolleranza per il glucosio e hanno sviluppato meno fattori di rischio cardiovascolare, come meno placche nelle arterie.
Inibisce la via di rilascio dell'insulina
In una parte finale dello studio, i ricercatori hanno identificato le cellule T intraepiteliali come aventi il più alto livello di integrina beta 7.
Hanno rivelato che le cellule esercitano il loro effetto sul metabolismo riducendo la quantità di GLP-1, una proteina che normalmente promuove il metabolismo innescando il rilascio di insulina e l'uso di glucosio.
C'è ancora molto lavoro da fare per scoprire se il blocco di queste cellule negli esseri umani potrebbe costituire la base di nuovi trattamenti per l'obesità, il diabete e le malattie cardiovascolari.
Tra le questioni che richiedono ulteriori indagini c'è esattamente come funziona il meccanismo nelle persone che sembrano avere alti tassi di metabolismo.
Ad esempio, oscilla durante il giorno? E come cambia nel corso della vita di una persona?
"Parliamo spesso di persone che hanno un 'metabolismo elevato' e sembrano essere in grado di mangiare quello che vogliono senza aumentare di peso, mentre altri lottano con l'obesità".
Filip K. Swirski, Ph.D.
