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Las toxinas ambientales contribuyen a la obesidad y las enfermedades metabólicas.
En un estudio reciente publicado en la revista Current Opinion in Pharmacology, los investigadores examinaron los efectos de las toxinas ambientales y el tejido adiposo marrón (BAT) sobre la obesidad y los trastornos metabólicos. La obesidad es el resultado de una mayor ingesta de energía en comparación con el gasto de energía, lo que a su vez conduce a un aumento de la obesidad. La brecha calórica para prevenir el aumento de peso es de sólo 8,2 a 61,2 kcal/día en diversas poblaciones. Un estilo de vida sedentario y un gasto energético excesivo pueden no ser enteramente responsables de la creciente prevalencia de la obesidad global y las enfermedades metabólicas asociadas, a pesar de la solidez con la que se regula el equilibrio energético. Es interesante notar que además de las personas, muchas...
Las toxinas ambientales contribuyen a la obesidad y las enfermedades metabólicas.
En un estudio publicado recientemente en el Opinión actual en farmacología. Journal, los investigadores examinaron los efectos de las toxinas ambientales y el tejido adiposo marrón (BAT) sobre la obesidad y los trastornos metabólicos.
La obesidad es el resultado de una mayor ingesta de energía en comparación con el gasto de energía, lo que a su vez conduce a un aumento de la obesidad. La brecha calórica para prevenir el aumento de peso es de sólo 8,2 a 61,2 kcal/día en diversas poblaciones. Un estilo de vida sedentario y un gasto energético excesivo pueden no ser enteramente responsables de la creciente prevalencia de la obesidad global y las enfermedades metabólicas asociadas, a pesar de la solidez con la que se regula el equilibrio energético. Es interesante observar que muchas otras especies además de los humanos parecen desarrollar obesidad. Estos resultados sugieren que otros factores además de la mayor disponibilidad de alimentos ricos en calorías y la movilidad reducida causada por los avances tecnológicos también pueden contribuir a la obesidad.
BAT y termogénesis y prevención de la obesidad.
El sitio principal para la acumulación de compuestos ambientales lipófilos es el tejido adiposo. BAT y tejido adiposo blanco (WAT) son dos formas diferentes de tejido adiposo. Sólo los mamíferos euterios tienen BAT, que, a diferencia de WAT, tiene una función termogénica que les da a los animales una ventaja evolutiva en el frío.
Las actividades termogénicas realizadas por BAT activas por gramo de tejido oxidan los triglicéridos plasmáticos y la glucosa a un ritmo relativamente alto. Sin embargo, cabe señalar que la termogénesis basada en el músculo esquelético contribuye significativamente más al gasto de energía durante la exposición al frío debido a su gran masa. Cuatro semanas de aclimatación al frío son suficientes para que los adultos aumenten la termogénesis BAT y reduzcan los escalofríos del músculo esquelético. Esto resalta la importancia potencial de BAT para el gasto energético de todo el cuerpo. Por el contrario, la inhibición de la lipólisis del tejido adiposo reduce la termogénesis BAT y promueve los temblores musculares.
Los estudios sugieren que el desacoplamiento de la proteína 1 (UCP1) y BAT también promueve el gasto de energía en los seres humanos, independientemente de la exposición al frío, al aumentar la termogénesis inducida por la dieta (DIT). El DIT representa del 5% al 15% del gasto energético diario, dependiendo de la composición y cantidad de alimentos consumidos. Además, un estudio demostró que comer aumenta rápidamente el flujo sanguíneo y el consumo de oxígeno en BAT. Como resultado, la termogénesis DIT podría desempeñar un papel importante en el gasto energético diario humano cuando se reside en entornos termoneutrales. Por tanto, la inhibición de este proceso podría estar asociada a la obesidad y a trastornos metabólicos.
El pesticida clorpirifos inhibe la termogénesis inducida por la dieta en BAT
El equipo examinó los adipocitos marrones que expresan el promotor UCP1 asociado a la luciferasa para identificar contaminantes ambientales que podrían afectar directamente la función BAT. Se estudiaron un total de 34 pesticidas ampliamente utilizados, incluidos materiales de envasado de alimentos, herbicidas y colorantes alimentarios, que tenían similitudes estructurales con la serotonina, una sustancia que inhibe la termogénesis BAT. El equipo descubrió que la actividad del promotor UCP1 y la expresión de proteínas y ácido ribonucleico mensajero (ARNm) se reducían drásticamente en presencia de clorpirifos (CPF) en dosis tan bajas como 1 pM. El CPF, un insecticida organofosforado, se aplica a menudo a diversos cultivos y frutas para controlar las plagas.
Después del tratamiento con CPF 1 pM, las células BAT se sometieron a una secuenciación de ARN imparcial, que reveló que la dosis baja de CPF provocaba cambios notables en la expresión de genes mitocondriales. Investigaciones posteriores revelaron que estos cambios estaban asociados con déficits en la respiración mitocondrial. Estos resultados mostraron que el CPF suprimió la expresión de UCP1 y la termogénesis en células BAT cultivadas dentro de la ventana de exposición en la que los individuos pueden estar expuestos al CPF mediante la ingestión de frutas y verduras.
El equipo descubrió que las dosis altas de CPF, que bloquean la actividad de la acetilcolinesterasa cerebral y plasmática y la butirilcolinesterasa plasmática, pueden causar obesidad y desregulación de la glucosa a través de mecanismos que pueden incluir cambios en la flora intestinal o un aumento en el gasto de calorías. Sin embargo, también se han informado aumento de peso, intolerancia a la glucosa, resistencia a la insulina y enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) con dosis bajas de CPF cuando los ratones de prueba se mantuvieron en termoneutralidad. Esto sugirió que los niveles de CPF consistentes con la exposición no ocupacional en individuos podrían promover la obesidad al prevenir la termogénesis inducida por la dieta en BAT.
Otros contaminantes ambientales que pueden afectar la función BAT
Muchas toxinas ambientales se unen a receptores hormonales como los receptores de andrógenos (AR), los receptores de aril hidrocarburos (AhR), los receptores de estrógeno (ER), los receptores relacionados con los receptores de estrógeno (ERR), los receptores de tiroides (TR) y los receptores X de embarazo (PXR). ) interfiere con los efectos hormonales. Estos receptores juegan un papel crucial en el control de la termogénesis BAT. Las toxinas ambientales incluyen DDT, organoclorados y vinclozolina, que bloquean los procesos mediados por el receptor de andrógenos, incluida la transcripción UCP1.
Algunas toxinas ambientales pueden afectar la termogénesis BAT al imitar los efectos del estrógeno. Por ejemplo, el químico industrial más popular utilizado en la producción de plásticos, el bisfenol A (BPA), provoca pérdida de peso sin alterar la ingesta de calorías. Además, la exposición materna al BPA en el momento del embarazo imita un agonista estrogénico débil, lo que aumenta el peso interescapular de BAT y regula al alza la expresión de UCP1 en las crías femeninas, pero disminuye la actividad de BAT y la adipogénesis marrón en las crías masculinas.
En general, los resultados del estudio mostraron que ciertos contaminantes ambientales podrían inhibir la termogénesis BAT. Se deben realizar más estudios a diferentes dosis en líneas celulares BAT para evaluar esta posibilidad y garantizar una traducibilidad más precisa a los humanos.
Referencia:
- Bo Wang, Gregory R. Steinberg, Umweltgifte, braunes Fettgewebe und mögliche Verbindungen zu Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen, Current Opinion in Pharmacology, Band 67, 2022, 102314, ISSN 1471-4892, DOI: https://doi.org/10.1016/j.coph.2022.102314, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471489222001412
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