Cómo la obesidad desmantela nuestras mitocondrias
Científicos sacan a la luz un mecanismo clave asociado con el mal metabolismo de los alimentos y que implica a las mitocondrias y la obesidad.
Por la Universidad de California en San Diego
Imagen conceptual de mitocondrias generada con LimeWire AI Studio.
El número de personas con obesidad casi se ha triplicado desde 1975, lo que ha provocado una epidemia mundial. Según datos de la OMS, casi el 60% de los adultos y un tercio de los niños en edad escolar presenta exceso de peso u obesidad en Europa. Si bien los factores del estilo de vida, como la dieta y el ejercicio, desempeñan un papel en el desarrollo y la progresión de la obesidad, los científicos han llegado a comprender que la obesidad también está asociada con anomalías metabólicas intrínsecas.
Ahora, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego (UC San Diego) han arrojado nueva luz sobre cómo la obesidad afecta a nuestras mitocondrias, las estructuras más importantes de nuestras células productoras de energía.
En un estudio publicado en Nature Metabolism los investigadores cuentan que cuando alimentaron a ratones con una dieta alta en grasas, las mitocondrias alojadas en sus adipocitos o células grasas se dividieron en mitocondrias más pequeñas, y que estas motraban una menor capacidad para quemar grasa. Además, descubrieron que este proceso está controlado por un único gen. Al eliminarlo de los ratones, pudieron protegerlos del aumento excesivo de peso, incluso cuando comían la misma dieta alta en grasas que otros ratones.
Una cascada metabólica que conduce a la obesidad.
"La sobrecarga calórica por comer en exceso puede desatar un aumento de peso y, además, desencadenar una cascada metabólica que reduce la quema de energía, lo que agrava la obesidad —dice Alan Saltiel, profesor del Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina, en la UC San Diego. Y añade: — El gen que identificamos es una parte fundamental de esa transición del peso saludable a la obesidad".
Estas rayas de colores son redes de mitocondrias dentro de las células grasas. Investigadores de la Universidad de California en San Diego han descubierto que una dieta rica en grasas desmantela las mitocondrias, lo que se traduce en un aumento de peso. Foto: UC San Diego Health Sciences
“La sobrecarga calórica por comer en exceso puede conducir al aumento de peso. También desencadena una cascada metabólica que reduce la quema de energía, lo que empeora la obesidad —explica Alan Saltiel, profesor del Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina, en la UC San Diego. Y continúa:— El gen que identificamos es una pieza fundamental en la transición de un peso saludable a la obesidad".
La obesidad, que afecta a más del 40% de los adultos en Estados Unidos — En España, 18,7% de la población mayor de 18 años tiene obesidad—, aparece cuando el cuerpo acumula demasiada grasa, que se almacena principalmente en el tejido adiposo. Este normalmente proporciona importantes beneficios mecánicos al servir de amortiguador para los órganos vitales y proporcionar aislamiento. También tiene importantes funciones metabólicas, como la liberación de hormonas y otras moléculas de señalización celular que ordenan a otros tejidos que quemen o almacenen energía.
Por qué a los obesos les resulta difícil perder peso.
En el caso de desequilibrios calóricos, como sucede con los kilos de más, la capacidad de las células grasas para quemar energía comienza a fallar, lo que constituye una de las razones por las que a las personas con obesidad les puede resultar difícil perder peso. Cómo comienzan estas anomalías metabólicas es uno de los mayores misterios que rodean la obesidad.
Para responder a esta pregunta, los investigadores alimentaron a ratones con una dieta generosa en grasas y midieron el impacto de este menú grasiento en las mitocondrias de sus adipocitos. Y se toparon con un fenómeno inusual: después de seguir el régimen rico en grasas, las mitocondrias en partes del tejido adiposo de los ratones sufrieron fragmentación, y se dividieron en muchas mitocondrias más pequeñas e ineficaces, ya que quemaban menos grasa.
Además de descubrir este efecto metabólico, también descubrieron que este está impulsado por la actividad de una sola molécula, que se conoce como RaIA. Esta tiene muchas funciones, y una de ellas es la de ayudar a descomponer las mitocondrias cuando no funcionan correctamente. La nueva investigación sugiere que cuando RaIA está hiperactiva, interfiere con el funcionamiento normal de las mitocondrias, lo que desencadena problemas metabólicos asociados con la obesidad.
Nuevas terapias que podrían estimular la quema de grasas.
"En esencia, la activación crónica de la RaIA parece desempeñar un papel fundamental en la supresión del gasto de energía en el tejido adiposo de los obesos"—comenta Saltiel. Y añade: —"Al comprender este mecanismo, estamos un paso más cerca de desarrollar terapias dirigidas que podrían abordar el aumento de peso y las disfunciones metabólicas asociadas mediante el aumento de la quema de grasa".
Al eliminar el gen asociado con RaIA, los investigadores pudieron proteger a los ratones contra el aumento de peso inducido por la dieta. Profundizando en la bioquímica en juego, los investigadores encontraron que algunas de las proteínas afectadas por la RaIA en ratones son análogas a las proteínas humanas que están asociadas con la obesidad y la resistencia a la insulina. Esto sugiere que mecanismos similares pueden estar impulsando la obesidad en el ser humano.
"La comparación directa entre la biología fundamental que hemos descubierto y los resultados clínicos reales subraya la relevancia de los hallazgos para los humanos, y sugiere que podríamos ser capaces de ayudar a tratar o prevenir la obesidad apuntando a la vía RaIA con nuevas terapias —dice Saltiel. Y concluye: — Apenas estamos empezando a entender el complejo metabolismo de esta enfermedad, pero las posibilidades futuras son emocionantes."
Información facilitada por la Universidad de California en San Diego
Fuente: Xia, W., Veeragandham, P., Cao, Y. et al. Obesity causes mitochondrial fragmentation and dysfunction in white adipocytes due to RalA activation. Nature Metabolism (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-024-00978-0
