Per decenni, gli scienziati hanno creduto di aver compreso una delle principali proteine del corpo responsabili della combustione dei grassi. Nota come lipasi ormone-sensibile, o HSL, si pensava che questo enzima funzionasse principalmente come interruttore di emergenza del carburante, contribuendo a rilasciare il grasso accumulato quando le riserve energetiche scarseggiano.
Ma i ricercatori hanno scoperto qualcosa di inaspettato. L’HSL non agiva solo sulla superficie delle goccioline di grasso all’interno delle cellule adipose. Era attiva anche in profondità nel nucleo di queste cellule, dove è immagazzinato il DNA e viene controllata un’importante attività genetica. La scoperta ha rivelato un lato completamente diverso di una proteina che gli scienziati studiavano fin dagli anni ’60.
I risultati, pubblicati sulla rivista Cell Metabolism , hanno contribuito a risolvere un mistero di lunga data nella ricerca sull’obesità e hanno aperto nuove prospettive per la comprensione del diabete, delle malattie cardiache e di altri disturbi metabolici.
Le cellule adipose fanno molto di più che immagazzinare calorie
Le cellule adipose, chiamate anche adipociti, sono spesso considerate semplici depositi passivi di calorie in eccesso. In realtà, si tratta di cellule altamente attive che contribuiscono a regolare l’intero sistema energetico dell’organismo.
All’interno degli adipociti, il grasso viene immagazzinato in strutture chiamate goccioline lipidiche. Quando il corpo ha bisogno di energia tra un pasto e l’altro o durante il digiuno, ormoni come l’adrenalina innescano il rilascio di questa energia immagazzinata. L’HSL svolge un ruolo centrale in questo processo, scomponendo i trigliceridi in acidi grassi che altri organi possono utilizzare come fonte di energia.
Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che la rimozione dell’HSL avrebbe impedito la scomposizione dei grassi e portato all’obesità. Sorprendentemente, non è andata così.
Studi condotti sia sui topi che su persone con mutazioni nel gene HSL hanno mostrato l’effetto opposto. Invece di accumulare grasso in eccesso, hanno sviluppato lipodistrofia, una rara condizione in cui il corpo perde tessuto adiposo sano.
Questa contraddizione ha lasciato perplessi i ricercatori per anni.
Obesità e perdita di grasso pericolosa presentano problemi simili.
Sebbene obesità e lipodistrofia sembrino completamente diverse, possono causare molte delle stesse complicazioni per la salute.
Nell’obesità, il tessuto adiposo si ingrossa e diventa disfunzionale. Nella lipodistrofia, l’organismo non dispone di una quantità sufficiente di tessuto adiposo che funzioni correttamente. In entrambi i casi, gli adipociti non riescono a regolare l’energia in modo normale, il che può contribuire all’insulino-resistenza, al diabete di tipo 2, alla steatosi epatica, all’infiammazione e ai problemi cardiovascolari.
Questa sovrapposizione suggerisce che la salute del tessuto adiposo non dipende semplicemente dalla quantità di grasso presente nel corpo. La qualità e la funzione delle cellule adipose potrebbero essere altrettanto importanti.
I ricercatori dell’Istituto di Malattie Cardiovascolari e Metaboliche (I2MC) dell’Università di Tolosa volevano capire perché la perdita di HSL causasse la degradazione del tessuto adiposo anziché il suo accumulo. Ciò che hanno scoperto ha cambiato il quadro scientifico del metabolismo dei grassi.
Gli scienziati scoprono l’HSL all’interno del nucleo cellulare.
Il team di ricerca, guidato da Dominique Langin, ha scoperto che l’HSL si trova in un luogo inaspettato all’interno degli adipociti: il nucleo.
Il nucleo funge da centro di controllo della cellula. Contiene il DNA e regola quali geni vengono attivati o disattivati. Le proteine presenti nel nucleo contribuiscono spesso a controllare la crescita, la riparazione, il metabolismo e la comunicazione cellulare.
“Nel nucleo degli adipociti, l’HSL è in grado di associarsi a molte altre proteine e di partecipare a un programma che mantiene una quantità ottimale di tessuto adiposo e preserva la salute degli adipociti”, ha spiegato Jérémy Dufau, coautore dello studio.
I ricercatori hanno scoperto che l’HSL nucleare sembra contribuire a regolare importanti sistemi cellulari, tra cui l’attività mitocondriale e la matrice extracellulare, che fornisce supporto strutturale ai tessuti.
I mitocondri sono spesso definiti le centrali energetiche delle cellule perché generano energia. La matrice extracellulare contribuisce a mantenere la forma e l’integrità dei tessuti. Problemi in entrambi i sistemi sono stati collegati all’obesità, all’infiammazione e alle malattie metaboliche.
Una proteina con due funzioni molto diverse
Lo studio ha dimostrato che l’HSL si comporta in modo diverso a seconda della sua posizione all’interno della cellula.
Sulle goccioline lipidiche, l’HSL agisce come un enzima che aiuta a rilasciare il grasso immagazzinato durante il digiuno o l’esercizio fisico. Nel nucleo, tuttavia, sembra funzionare più come un regolatore che aiuta a mantenere sano il tessuto adiposo.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che la quantità di HSL all’interno del nucleo cambia in risposta allo stato metabolico dell’organismo.
Durante il digiuno, l’adrenalina attiva l’HSL e lo spinge fuori dal nucleo, permettendogli così di mobilitare le riserve di grasso. Nei topi obesi alimentati con una dieta ricca di grassi, i livelli di HSL nucleare sono aumentati.
Il movimento della proteina sembra essere controllato da vie di segnalazione che coinvolgono TGF-β e SMAD3, molecole già note per influenzare l’infiammazione, il rimodellamento tissutale e le malattie metaboliche.
Gli scienziati hanno inoltre trovato prove che l’HSL nucleare interagisce con proteine coinvolte nell’espressione genica e nell’elaborazione dell’RNA, suggerendo che possa influenzare direttamente il funzionamento delle cellule adipose a livello genetico.
Perché la scoperta è importante
I risultati hanno contribuito a spiegare perché la completa carenza di HSL causi lipodistrofia anziché obesità. Senza HSL nel nucleo, le cellule adipose possono perdere la capacità di rimanere sane e di mantenere correttamente il tessuto adiposo.
“L’HSL è nota fin dagli anni ’60 come enzima che mobilita i grassi. Ma ora sappiamo che svolge anche un ruolo essenziale nel nucleo degli adipociti, dove contribuisce a mantenere sano il tessuto adiposo”, ha affermato Langin.
Questa scoperta potrebbe anche aiutare i ricercatori a comprendere meglio perché alcuni trattamenti per l’obesità hanno successo mentre altri falliscono. Molte terapie attuali si concentrano principalmente sulla riduzione della massa grassa. Tuttavia, lo studio suggerisce che preservare la funzionalità del tessuto adiposo sano potrebbe essere altrettanto importante.
Gli scienziati riconoscono sempre più che il tessuto adiposo agisce come un organo endocrino complesso che comunica con il cervello, il fegato, i muscoli e il sistema immunitario attraverso ormoni e molecole di segnalazione. Un tessuto adiposo disfunzionale può causare disturbi all’organismo ben oltre il semplice aumento di peso.
L’obesità rimane una sfida sanitaria globale.
La ricerca giunge in un momento in cui i tassi di obesità continuano ad aumentare in tutto il mondo. Secondo le stime globali, miliardi di persone sono ormai in sovrappeso o obese, con un conseguente aumento del rischio di diabete, malattie cardiache, ictus, apnea notturna e alcuni tipi di cancro.
I ricercatori sperano che la comprensione di come proteine come l’HSL regolino la salute delle cellule adipose possa in futuro portare a terapie più mirate per le malattie metaboliche.
Anziché limitarsi a eliminare il grasso, i trattamenti futuri potrebbero concentrarsi sul ripristino della normale funzione degli adipociti e sulla protezione dei sistemi biologici che, in primo luogo, mantengono sano il tessuto adiposo.
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