Investigadores de la Universidad McGill han descubierto un interruptor molecular en la grasa marrón que activa una vía alternativa para la producción de calor, lo que podría abrir nuevas posibilidades para tratamientos de enfermedades óseas. Este hallazgo, publicado en Nature, revela que el enzima fosfatasa alcalina no específica de tejido (TNAP) juega un papel clave al interactuar con glicerol durante el metabolismo de grasas. La activación de esta vía podría mejorar la mineralización ósea y ofrecer nuevas estrategias terapéuticas para condiciones como la hipofosfatasia. Además, se identificaron posibles candidatos a fármacos que podrían aumentar la actividad de TNAP, lo que sugiere un enfoque innovador para abordar problemas de salud ósea y metabólica.
Investigadores de la Universidad McGill han hecho un hallazgo significativo al identificar un interruptor molecular en la grasa marrón que activa una vía alternativa para la producción de calor. Este descubrimiento, publicado el 12 de mayo en la revista Nature, podría abrir nuevas posibilidades para tratamientos relacionados con enfermedades óseas.
A diferencia de la grasa blanca, que se encarga de almacenar energía, la grasa marrón quema calorías para generar calor. Durante mucho tiempo, se pensó que la producción de calor dependía de una única vía biológica. Sin embargo, investigaciones recientes han revelado la existencia de un segundo camino que opera junto al original, aunque su activación permanecía sin explicación.
El equipo liderado por Lawrence Kazak en el Instituto Oncológico Rosalind y Morris Goodman ha logrado identificar el desencadenante molecular para este sistema alternativo, conocido como el ciclo de creatina inútil. La investigación detalla cómo, al exponerse a temperaturas frías, el cuerpo descompone la grasa almacenada para generar calor, liberando así glicerol, una molécula producida durante el metabolismo de las grasas.
Colaborando con la bióloga estructural Alba Guarne, los investigadores descubrieron que el glicerol se une a la enzima TNAP (fosfatasa alcalina no específica del tejido) en una región denominada el "bolsillo del glicerol". Esta interacción activa la vía alternativa para producir calor. Kazak comentó: «Es la primera vez que identificamos cómo se activa esta vía alternativa independiente del sistema clásico».
Aunque los nuevos hallazgos pueden tener implicaciones en investigaciones sobre metabolismo y obesidad, los investigadores sugieren que su relevancia más inmediata está relacionada con la salud ósea, dado que TNAP ya tiene un papel bien establecido en la formación ósea. La enzima TNAP es crucial para la calcificación, proceso esencial para construir y mantener huesos fuertes. Mutaciones que reducen su actividad pueden provocar hipofosfatasia, un trastorno poco común conocido como "huesos blandos".
Estudios anteriores habían encontrado una conexión entre una proteína importante para el crecimiento óseo y el desarrollo del tejido adiposo marrón en ratones. Este estudio avanza esa relación al identificar cómo el mismo interruptor molecular que impulsa la producción de calor en las células grasas también afecta directamente a las células responsables de la mineralización ósea.
Los investigadores han identificado docenas de posibles candidatos a fármacos que podrían aumentar la actividad de TNAP a través del bolsillo del glicerol. Estos compuestos podrían sentar las bases para nuevos tratamientos contra la hipofosfatasia y otras enfermedades óseas.
La financiación fue proporcionada por los Institutos Canadienses de Investigación en Salud, el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y el Fondo de Investigación del Quebec-Salud. Aunque estos hallazgos también pueden informar sobre investigaciones relacionadas con metabolismo y obesidad, los autores enfatizan que la salud ósea es su aplicación más inmediata.
Este descubrimiento resuelve una pregunta persistente sobre cómo múltiples sistemas energéticos trabajan juntos para regular la temperatura corporal. Además, proporciona un objetivo claro para desarrollar tratamientos contra enfermedades óseas como la hipofosfatasia, ofreciendo un camino potencial hacia la restauración de niveles saludables de mineralización ósea.
Al identificar el bolsillo del glicerol en TNAP como un punto clave de control, esta investigación abre oportunidades tanto para compuestos naturales como para fármacos sintéticos destinados a activar esta enzima. Como se menciona en estudios sobre grasa marrón, los animales dependen de este tipo de grasa para mantenerse calientes; comprender su control molecular podría llevar a aplicaciones prácticas en salud.