Microproteína aumenta el apetito en ratones

Newswise – LA JOLLA (3 de enero de 2023) – La obesidad y las enfermedades metabólicas, como la diabetes, son extremadamente comunes en los Estados Unidos. Las pequeñas proteínas llamadas microproteínas se han pasado por alto durante mucho tiempo en la investigación, pero la nueva evidencia muestra que juegan un papel importante en el metabolismo. Los científicos de Salk han descubierto que las grasas marrones y blancas contienen miles de microproteínas previamente desconocidas y muestran que una de esas microproteínas, llamada Gm8773, puede aumentar el apetito en ratones.

Estos hallazgos, publicados en Metabolismo celular el 3 de enero de 2023, podría conducir al desarrollo de una terapia para ayudar a las personas a ganar peso en ciertas situaciones patológicas, como durante la quimioterapia contra el cáncer. Además, al establecer la existencia de estas microproteínas, el equipo proporciona un recurso valioso para que la comunidad científica también estudie las microproteínas.

“Una mejor comprensión de los procesos que regulan la obesidad y la salud metabólica es esencial para proporcionar terapias mejoradas para el futuro”, dice el profesor Salk. Alan Saghatelian, coautor correspondiente del estudio y titular de la Cátedra Dr. Frederik Paulsen. “Tener esta lista de microproteínas ayudará al campo del metabolismo a identificar nuevos actores en diversas enfermedades metabólicas. Y hemos destacado una microproteína biológicamente activa que favorece la alimentación, así como otras microproteínas implicadas en el metabolismo de las grasas.

El tejido adiposo secreta muchas proteínas diferentes para regular la nutrición, el equilibrio energético y la producción de calor. La grasa blanca, llamada “grasa mala”, a menudo se encuentra debajo de la piel y en el área abdominal. Este tipo de grasa actúa como un depósito de almacenamiento de energía y está relacionado con la obesidad y otras enfermedades causadas por el sobrepeso. Por el contrario, la grasa parda o “grasa buena” se encuentra alrededor de los hombros ya lo largo de la médula espinal. La grasa parda se asocia con una buena nutrición, ejercicio y salud.

En este estudio, los científicos utilizaron tecnologías genómicas innovadoras para examinar la grasa marrón, blanca y beige (otro tipo de grasa con características similares a la grasa blanca y marrón) en células de ratón. Descubrieron 3.877 genes que producen microproteínas en la grasa blanca y parda. Además, exploraron los niveles de estos genes en ratones alimentados con una dieta occidental rica en grasas y vincularon cientos de microproteínas con cambios en el metabolismo del tejido graso. En conjunto, el análisis destaca muchas microproteínas metabólicamente relevantes por primera vez.

“Hemos proporcionado una hoja de ruta sobre la mejor manera de utilizar nuestros datos para vincular y, finalmente, caracterizar las funciones de las microproteínas en las vías metabólicas fundamentales”, dice el primer autor Thomas Martinez, ex becario postdoctoral en el laboratorio de Saghatelian, que ahora es profesor asistente en la UC. . Irvin.

El equipo también se centró en una microproteína llamada Gm8773, ubicada en el centro de alimentación del cerebro llamado hipotálamo. La ubicación de la microproteína en el cerebro sugiere que puede desempeñar un papel en el apetito. De hecho, cuando los científicos administraron Gm8773 a ratones obesos, los ratones consumieron más alimentos. También hay un gen humano similar a Gm8773 llamado FAM237B, y este gen puede actuar de manera similar en humanos para promover la alimentación. Según los investigadores, esta microproteína podría eventualmente desarrollarse en terapia para promover el aumento de peso en personas que experimentan una pérdida de peso extrema.

“Las microproteínas novedosas presentadas en nuestro estudio son hallazgos emocionantes para el campo del metabolismo y para el estudio de la biología de las grasas”, dice el coautor correspondiente Chris Barnes, anteriormente del Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., ahora director de proteómica en Velia. . “Esperamos que este recurso se utilice para generar muchas hipótesis experimentales nuevas que la comunidad científica pueda probar en sus propios laboratorios, y que este trabajo conduzca a la identificación de nuevos mecanismos en biología”.

En el futuro, los científicos planean desarrollar herramientas para estudiar las funciones de Gm8773 y FAM237B con el objetivo de desarrollar eventualmente una terapia que pueda aumentar el apetito en humanos.

Otros autores incluyen a Cynthia Donaldson, Joan M. Vaughan, Calvin Lau y Maxim N. Shokhirev de Salk; Brian C. Searle de la Universidad Estatal de Ohio; Lindsay K. Pino y Michael J. MacCoss de la Universidad de Washington; Eduardo V. De Souza y Cristiano V. Bizarro de la Pontificia Universidade Catolica do Rio Grande do Sul en Brasil; y Sally Lyons-Abbott, Angie L. Bookout, Ariel Abramov, Arian F. Baquero, Karalee Baquero, Dave Friedrich, Justin Huard, Ray Davis, Bong Kim, Ty Koch, Aaron J. Mercer, Ayesha Misquith, Sara A. Murray, Sakara Perry, Christina Sanford, Alex Simon, Yu Zhang, Garrett Zipp y Andrew J. Whittle de Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc.

El trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (R01 GM133981, P41 GM103533, R24 GM141156, U19 AG065156, P30CA014195, R01GM102491, RC2DK129961 y K01CA249038), Frederick Paulsen y Ferring Foundation, un acuerdo de investigación patrocinado con Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de la Tuberculosis, Brasil (421703-2017-2/17-1265-8/14.2.0914.1), Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil ( 310344/2016-6) , y la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior—Brasil.

Acerca del Instituto Salk de Estudios Biológicos:

Cada cura tiene un punto de partida. El Instituto Salk encarna la misión de Jonas Salk de atreverse a convertir los sueños en realidad. Sus científicos galardonados y de renombre internacional exploran los fundamentos mismos de la vida, buscando nuevos conocimientos en neurociencia, genética, inmunología, biología vegetal y más. El Instituto es una organización independiente sin fines de lucro y un hito arquitectónico: pequeño por elección, íntimo por naturaleza y valiente ante cualquier desafío. Ya sea cáncer o enfermedad de Alzheimer, envejecimiento o diabetes, Salk es el punto de partida para las curas. Obtenga más información en: salk.edu.