L’obesitat és una malaltia que s’ha convertit en un important problema de salut pública, sent un factor de risc en patologies com la diabetis tipus 2, les malalties cardiovasculars i algunes formes de càncer. Encara que tradicionalment es considerava que l’obesitat obeïa a un desequilibri entre la ingesta i la despesa d’energia que afavoria l’emmagatzematge de greix, ara es reconeix que les interaccions entre factors ambientals i genètics (epigenètica) juguen un paper clau en el seu desenvolupament.
Investigadors del CIBERDEM, del grup que lideren Joan Vendrell i Sonia Fernández-Veledo a l’Institut de Recerca Sanitària Pere Virgili (IISPV), acaben de fer un pas més en el coneixement dels processos que desencadenen aquestes interaccions gens-ambient, en identificar un nou mecanisme pel qual l’obesitat deixa una empremta epigenètica en les cèl·lules precursores dels adipòcits que determina el funcionament defectuós de les noves cèl·lules grasses que es generen.
Obesitat i adipòcits “defectuosos”
Estudis anteriors del mateix grup ja havien revelat que les cèl·lules precursores dels adipòcits en els pacients obesos no funcionen correctament, però fins a la data es desconeixia la base molecular d’aquestes alteracions: “El teixit adipós subcutani dels subjectes obesos conté un conjunt disfuncional de cèl·lules mare precursores d’adipòcits i hi ha evidència d’una associació entre l’obesitat i la pèrdua de funció d’aquestes cèl·lules mare”, explica Sonia Fernández Veledo, darrera signant de l’estudi que acaba de publicar-se en International Journal of Obesity.
Una adequada població funcional de precursors d’adipòcits és crucial en la correcta expansió del teixit adipós, el maneig dels lípids i la prevenció de la lipotoxicitat davant el balanç energètic positiu crònic (quan no es “cremen” totes les calories ingerides). “Pensem que una millor comprensió de la biologia d’aquest conjunt de cèl·lules mare precursores podria contribuir al desenvolupament de noves estratègies dissenyades per combatre l’obesitat i / o promoure l’expansió de teixit adipós saludable”, afegeix la investigadora.
Per a això, en aquest nou treball s’han estudiat cèl·lules mare derivades de teixit adipós (precursors) i adipòcits madurs de pacients sans prims i obesos. “El nostre treball demostra que l’obesitat indueix importants canvis epigenètics en l’ADN de les cèl·lules precursores, el que determina el mal funcionament dels nous adipòcits que es generen”, apunta Joan Vendrell, cap de grup del CIBERDEM en l’IISPV. “L’obesitat condiciona les cèl·lules mare precursores d’adipòcits amb una pèrdua dinàmica de la metilació de l’ADN en regions seleccionades que en última instància poden causar disfunció del teixit adipós blanc i el desenvolupament de síndromes metabòlics en l’obesitat”, aclareix.
TBX15, un gen clau
Segons revela l’estudi, un dels gens més modificats és el factor de transcripció TBX15, un factor relacionat amb l’adipogènesi, la distribució del greix i es torna més obscur (la transformació del greix blanca en greix marró, aquesta última saludable i necessària per a l’organisme). L’estudi va demostrar que TBX15 és un dels gens que més alteracions presenta a escala epigenètica en les cèl·lules precursores dels obesos el que fa que estigui sobre expressat en aquestes cèl·lules. “TBX15 mostra una forta pèrdua de marques epigenètiques amb el seu corresponent augment en l’àmbit d’expressió gènica i proteica”, expliquen.
L’estudi ha identificat que TBX15 és un regulador de la massa mitocondrial en els adipòcits obesos, un orgànul bàsic en la regulació metabòlica de les cèl·lules encarregada de la respiració cel·lular. “L’augment de TBX15 en el teixit adipós de pacients obesos provoca una alteració de la xarxa mitocondrial, produint canvis en forma i en nombre”, afegeixen els investigadors.
La disfunció dels precursors d’adipòcits, esdeveniment clau en l’obesitat
Aquest nou treball realitzat en humans demostra la importància del canvi de les marques epigenètiques i pot causar l’obesitat en la funcionalitat dels futurs adipòcits, donant suport a la teoria de la disfunció dels precursors com a esdeveniment clau en aquesta malaltia.
“Actualment, estem estudiant si aquesta petjada epigenètica és reversible, és a dir, si la pèrdua de pes pot revertir els canvis epigenètics induïts per l’obesitat”, avança Joan Vendrell.
El treball finançat per l’Institut de Salut Carlos III, el Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats i la Fundació La Marató de TV3, s’ha publicat a la prestigiosa revista del grup Nature International Journal of Obesity (Ijo), i ha estat liderat per Joan Vendrell i Sonia Fernández-Veledo, investigadors de l’IISPV i del CIBERDEM.
Article de referència:
Adipose tissue mitochondrial dysfunction in human obesity is linked to a specific DNA methylation signature in adipose-derived stem cells. Ejarque M, Ceperuelo-Mallafré V, Serena C, Maymo-Masip E, Duran X, Díaz-Ramos A, Millan-Scheiding M, Núñez-Álvarez Y, Núñez-Roa C, Gama P, Garcia-Roves PM, Peinado MA, Gimble JM, Zorzano A, Vendrell J, Fernández-Veledo S. Int J Obes (Lond). 2018 Sep 27. doi: 10.1038/s41366-018-0219-6. PMID: 30262812
Sobre el CIBERDEM
El Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa (CIBER) és un consorci que depen de l’Institut de Salut Carlos III (Ministeri d’Economia, Indústria i Competitivitat) i cofinançat amb fons FEDER. El CIBER en la seva Àrea Temàtica de Diabetis i Malalties Metabòliques Associades (CIBERDEM) està format per 30 grups de recerca que treballen principalment en tres programes científics: Epidemiologia, genètica i epigenètica de la diabetis mellitus. Complicacions cròniques i comorbiditats; Determinants moleculars i cel·lulars de la funció, lesió i protecció dels illots pancreàtics. Medicina regenerativa i teràpies avançades; i Mecanismes cel·lulars i moleculars implicats en el desenvolupament i la progressió de la diabetis tipus 2 i identificació de noves dianes terapèutiques. El CIBERDEM desenvolupa la seva tasca des de 2007 col·laborant així al foment de la investigació científica en diabetis en el nostre país.
Sobre l’IISPV
L’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) és un Institut de recerca creat l’any 2005, per gestionar la recerca biomèdica i sanitària de la Província de Tarragona. L’IISPV està participat per: ICS Camp de Tarragona amb l’Hospital Universitari de Tarragona Joan XXIII, ICS Terres de l’Ebre amb l’Hospital Verge de la Cinta, pel Grup Sagessa amb l’Hospital Universitari Sant Joan de Reus, el Grup Pere Mata i la Universitat Rovira i Virgili.
