Tessuto adiposo bianco, bruno e beige: un cerotto per dimagrire trasformando il grasso bianco in bruno

Fino a pochi anni fa si pensava che il cosiddetto “tessuto connettivo adiposo” o (tessuto adiposo), ossia volgarmente il grasso presente all’interno del nostro organismo, fosse metabolicamente inerte. Le recenti scoperte hanno invece dimostrato che questa tipologia di struttura è responsabile o co-responsabile di una grande varietà di reazioni metaboliche, fungendo da vero e proprio organo endocrino diffuso, e che mostra la presenza di nervi, vasi e sistemi di difesa dedicati. Quindi, oltre alla funzione di deposito dell’energia (dei lipidi), il tessuto adiposo ha anche una funzione metabolica a tutti gli effetti attiva.

Tipologie di tessuto adiposo

Tanti pensano che l’adipe, ossia il tessuto formato dagli adipociti (le cellule di grasso), sia di un’unica tipologia. In realtà nell’organismo esistono più varietà di “cellule grasse”, che vengono distinte a livello didattico per mezzo dei tre colori bianco, beige e bruno.

Tre tipi di grasso: il tessuto adiposo bianco, il tessuto adiposo bruno e quello grigio

Le tipologie di tessuto adiposo che si possono trovare nell’organismo dei mammiferi sono solamente tre.

Nell’uomo adulto è presente, praticamente, solo il tessuto adiposo bianco, mentre il grasso bruno è presente in piccolissima quantità; questo tessuto è infatti tipico di altre specie animali, sempre mammiferi, come gli scoiattoli e gli altri animali che vanno in letargo, con lo scopo principale della produzione del calore. La scoperta che gli uomini ospitano comunque delle piccole riserve di “tessuto adiposo bruno” risale al 2009. Oggi però, come vedremo, alcuni ricercatori stanno imparando ad attivare questo meccanismo “brucia energia” trasformando un tipo di grasso nell’altro, con l’obiettivo di consumare i chili in eccesso.

Le differenze (in breve) tra grasso bianco e grasso bruno

Di seguito elenchiamo le differenze tra il tessuto adiposo bruno e quello bianco:

  • Il tessuto adiposo bianco è composto da grandi cellule i cui organuli si trovano su un lato, mentre quasi tutta la cellula è costituita da un unico, grande, deposito di grasso. Questo tessuto ha sostanzialmente funzione di riserva energetica, e quando il corpo è in carenza di energia (ad esempio, quando si segue una dieta ipocalorica o quando si fa attività fisica intensa o per un periodo prolungato) il grasso viene prelevato per essere inviato ad altri organi, principalmente i muscoli, che possono così svolgere la loro funzione.
  • Il tessuto adiposo bruno non ha funzione di riserva, ma di termoregolazione. Le cellule non sono composte da un unico, grande, deposito di grasso, ma da tanti piccoli depositi, circondati dai mitocondri, organuli cellulari che hanno la funzione di produrre energia. L’alto numero di mitocondri è il motivo per cui il grasso, normalmente di colore bianco-giallo, tende al grigio, bruno. Il grasso contenuto in queste cellule non viene usato a scopi energetici (produzione di ATP), ma per la produzione di calore: viene estratto dal deposito e subito utilizzato dai mitocondri del grasso bruno per produrre il calore di cui il corpo ha bisogno.

Questo spiega perché il tessuto adiposo bruno è presente negli animali che vanno in letargo (che hanno bisogno di calore durante il sonno, non di energia perché non si muovono) e poco nell’uomo che, rimanendo sempre sveglio, termoregola continuamente.

Tuttavia, l’uomo è in grado di produrre tessuto adiposo bruno, ad esempio nel neonato (che non ha ancora attivi i meccanismi di termoregolazione) si trova in diverse parti del corpo.

Per approfondire: Brown Fat and Browning for the Treatment of Obesity and Related Metabolic Disorders

Il grasso bruno brucia calorie col freddo (metabolismo grasso bruno)

Togliere grasso dal tessuto adiposo bianco richiede un’attività fisica intensa. Oltre alle nuove scoperte che spiegano la difficoltà di bruciare grasso addominale, resta il fatto che i grassi vengono utilizzati come fonte di energia secondaria, dando priorità ai carboidrati. Solo quando l’energia “rapida” fornita dai carboidrati inizia a scarseggiare (come ad esempio nelle diete chetogeniche) le cose cambiano.

Il consumo a partire dal tessuto adiposo bruno / grigio è molto più veloce. In questo caso, il consumo è indotto principalmente dal freddo (vedi termogenesi del tessuto adiposo bruno), che causa il consumo di grasso del tessuto adiposo grigio per produrre calore, e lo fa in modo automatico, senza necessità di nessun altro stimolo se non la bassa temperatura; uno stimolo molto più facile, da avere, rispetto all’attività fisica intensa, spesso difficile da raggiungere nelle persone sovrappeso o obese.

«Il grasso bruno – spiega Kahn – è presente in grandi percentuali nei neonati e li aiuta a combattere il freddo. Gli adulti ne conservano alcune decine di grammi tra le scapole e il collo. Se è continuamente attivato, questo tessuto riesce a bruciare tra le 300 e le 400 calorie al giorno». (Per calcolare il consumo calorico). Ovvero quanto una sessione di corsa di un’ora circa.

«Uno studio giapponese – prosegue il ricercatore di Boston – ha dimostrato che negli anni ’50 il consumo di calorie era molto più alto in inverno rispetto all’estate. Lo stesso esperimento, ripetuto vent’anni più tardi, ha dato differenze meno nette tra una stagione e l’altra. La discrepanza può essere spiegata con la diffusione del riscaldamento oggi rispetto agli anni del dopoguerra».

Tessuto adiposo bianco (WAT o White Adipose Tissue)

Il tessuto adiposo bianco, in realtà di colore giallognolo per via dei carotenoidi in esso contenuti, è costituito dagli adipociti che presentano al loro interno un’enorme goccia lipidica, la quale spinge di fatto il poco citoplasma presente e il nucleo, forzandoli ad addossarsi alla membrana cellulare.

È tra le tre varianti di adipe quello più diffuso nell’organismo e le sue cellule raggiungono dimensioni importanti, comprese tra i 25 e i 100 micron.

La loro funzione è perlopiù energetica, ossia accumulano il grasso (trigliceridi) come risorsa per il futuro, ma fungono anche da protezione per varie tipologie di organi e da fonte di ormoni, come adiponectina e leptina, enzimi e fattori di crescita. Il suo ruolo non è però prettamente statico, anzi, il tessuto adiposo riesce a comunicare con le altre parti dell’organismo, andando a segnalare ad esempio lo stato di buona o cattiva nutrizione direttamente al cervello. Svolge inoltre una funzione termoisolante.

La forma degli adipociti può essere perciò sferica o fusiforme a seconda del quantitativo di trigliceridi immagazzinato al loro interno.

Inoltre, la sua capacità di intercettare e immagazzinare le molecole di grasso impedisce che queste vadano ad accumularsi in altri organi portando a eventuali problematiche, come ad esempio potrebbe accadere per il muscolo scheletrico e il fegato.

Questi depositi di grasso si ritrovano in particolare a livello del tessuto adiposo sottocutaneo e del tessuto adiposo periviscerale (addominale), quest’ultimo implicato in tutte quelle patologie collegate ai casi più frequenti di obesità. È proprio quest’ultimo il più attivo a livello endocrino, con un’azione che porta alla produzione di sostanze implicate in numerose patologie a carattere cronico, come il diabete di tipo 2 e la già citata obesità. Essi hanno anche un ruolo nei processi di insulino-resistenza e di infiammazione dei tessuti.

Tessuto adiposo bruno (BAT o Brown Adipose Tissue)

La particolarità del tessuto adiposo bruno, costituito da cellule più piccole e multiloculari, risiede nel ruolo che questa struttura riveste durante il processo della termogenesi, ossia della produzione di calore corporeo. Abbondante durante le primissime fasi di sviluppo del neonato, il tessuto adiposo bruno diminuisce successivamente ma perdura anche negli individui adulti, collocandosi più in profondità rispetto agli adipociti bianchi. Esso va a svolgere un’azione opposta rispetto alla prima tipologia di adipociti, ossia brucia le calorie precedentemente immagazzinate.

Grazie all’enorme presenza di mitocondri e citocromi, dai quali deriva anche il loro caratteristico colore rossastro, queste particolari cellule mediano la via metabolica chiamata beta-ossidazione, andando di fatto a bruciare gli acidi grassi e trasformando l’energia prodotta in calore. Tale potenziale energetico viene prodotto in seguito a particolari stimoli provenienti dall’esterno, come ad esempio il freddo. Un altro dei co-protagonisti di questa via metabolica, assieme ai suddetti mitocondri, è la proteina termogenina.

Tessuto adiposo beige

In questo caso si parla di una scoperta degli ultimissimi anni. È stata riscontrata infatti la presenza di particolari adipociti definiti “beige”, specialmente a livello sottocutaneo, dispersi tra le cellule del tessuto adiposo bianco. Questi adipociti sono in grado, se stimolati ad esempio da una sensazione di freddo, di avviare la via metabolica che conduce alla sintesi della già citata termogenina, portando quindi all’attivazione della termogenesi, proprio come accade a livello del tessuto adiposo bruno. Tale capacità, detta in lingua inglese “browning”, consente loro di porsi a metà tra gli adipociti bianchi e quelli bruni e proprio da questo deriva il loro nome, considerando la nuance beige come una via di mezzo tra le due altre colorazioni. Numerosi ricercatori in tutto il mondo, naturalmente in fermento per questa nuova rivelazione scientifica, stanno ad oggi cercando di comprendere come poter sfruttare tale attitudine delle cellule beige, indagando in particolar modo su possibili bersagli che possano contrastare il fenomeno dell’obesità, in crescita esponenziale in questi ultimi decenni.

Cellule mesenchimali da tessuto adiposo

Gli enormi passi avanti compiuti nel settore della medicina rigenerativa hanno portato a considerare come reale possibilità quella di ricorrere alle cellule staminali mesenchimali (MSC), presenti a livello di diversi tessuti e soprattutto caratterizzate dall’essere “multipotenti”. Cosa significa? Si tratta in pratica di cellule adulte, ma immature e non ancora differenziate, dalle quali ipoteticamente è possibile ottenere qualsiasi tipologia di cellula adulta.

Tra le opzioni che gli scienziati hanno a disposizione ci sono anche le MSC che derivano dal tessuto adiposo, in particolare è stato osservato che i risultati migliori si ottengono dalle cellule mesenchimali prelevate dall’addome, dai fianchi e dalle cosce, che risultano essere anche zone più facili da raggiungere rispetto ad altre aree dell’organismo.

Queste MSC sono quindi utilizzate nelle varie applicazioni di medicina rigenerativa per il loro sapersi differenziare in tendini, ossa, muscoli e cartilagini, perciò rappresentano una fonte inesauribile di nuovi tessuti da impiegare su pazienti vittime di traumi, lesioni e malattie che danneggiano le strutture corporee.

Osservazioni in vitro hanno mostrato inoltre che le staminali provenienti dal tessuto adiposo sono in grado di contrastare gli effetti di patologie come: l’artrite reumatoide, sopprimendo di fatto la risposta delle cellule T nei confronti del collagene; l’osteoartrite, riducendo la degenerazione cartilaginea, la presenza di osteofiti e la sinovite; l’epicondilosi laterale, iniettate nel tendine, sotto forma di miscela con plasma ricco di piastrine, hanno ridotto i difetti tendinei e il grado di dolore, migliorando le prestazioni dell’articolazione.

Grasso bruno: come aumentarlo?

Alla domanda: è possibile sviluppare grasso bruno? La risposta è affermativa. Il metodo più semplice è produrre una trasformazione tra tessuto adiposo bianco e bruno per dimagrire sfruttando la termogenesi del grasso bruno.

Trasformare il tessuto adiposo bianco in marrone: la ricerca scientifica

La trasformazione del tessuto bianco in tessuto bruno è detta imbrunimento del tessuto adiposo, ed è particolarmente importante nella prevenzione dell’obesità e delle patologie ad essa legate. Ed è una strada molto interessante per la ricerca: sviluppando metodi che permettano la trasformazione delle cellule, infatti, si può trasformare il tessuto adiposo e indurre il dimagrimento solamente sfruttando condizioni naturali come le basse temperature. Con interventi poco invasivi sull’uomo (perché si agisce solo sulla cute), e con una spesa piuttosto bassa, si può arrivare ad un’importante prevenzione delle malattie legate al sovrappeso e all’obesità.

Nuove prospettive per combattere il grasso

L’obesità è una delle patologie più frequenti di questi anni. L’alta possibilità di avere a disposizione del cibo, ma anche il minor costo dei cibi ad alto contenuto di grassi rispetto a quelli più proteici o, comunque, più sani (come la frutta e la verdura) predispone nell’essere umano lo sviluppo del tessuto adiposo (comunemente chiamato grasso).

Il grasso eccessivo all’interno del corpo non è semplicemente antiestetico. A sua volta, fa sì che si possa arrivare allo sviluppo di molte patologie, ed è per questo motivo che la ricerca medica sta cercando delle soluzioni al problema del sovrappeso e dell’obesità.

Quando ci chiediamo come bruciare i grassi una delle strade che si cerca di seguire a questo scopo è quella di stimolare il corpo a perdere le proprie riserve di grasso, e una delle soluzioni più seguite in questi anni è lo stimolo alla trasformazione del tessuto adiposo bianco in tessuto adiposo bruno.

Ma andiamo con ordine: in questo articolo approfondiremo cosa differenzia i due tipi di tessuto adiposo e il perché questo fenomeno sia così importante, e come questo obiettivo sia raggiungibile.

Meccanismo dei Brite

I ricercatori dell’ University of Southern Denmark (SDU) hanno scoperto un processo per convertire gli adipociti umani da tessuto bianco a marrone. Le cellule di grasso convertite sono state denominate “Brite” (brown-in-white). La professoressa Susanne Mandrup, capo del gruppo di ricerca, spiega la scoperta parlando di riprogrammazione del DNA degli adipociti (le cellule di grasso): «Abbiamo studiato come il genoma degli adipociti bianchi viene riprogrammato durante l’imbrunimento usando tecnologie avanzate. Abbiamo individuato le aree del genoma coinvolte direttamente nella riprogrammazione, isolando i fattori importanti del processo. Sfruttando queste conoscenze, abbiamo poi stimolato la conversione degli adipociti bianchi in marroni con dei farmaci, ottenendo così delle cellule chiamate adipociti “brite”. La conversione ha reso tali cellule di grasso particolarmente propense al consumo del grasso.»

Per approfondire: Browning of human adipocytes requires KLF11 and reprogramming of PPAR? superenhancers

Meccanismo Rosi NP

Un’altra ricerca scientifica ha portato allo sviluppo di alcuni fattori artificiali (la cui formulazione è protetta da segreto industriale), chiamati “Rosi NP” che hanno la capacità di indurre la trasformazione del tessuto adiposo bianco in tessuto grigio. Il funzionamento è simile a quello di un ormone, cioè una molecola che stimola le cellule in modo specifico per indurre una differenziazione metabolica cellulare.

Il fattore di trasformazione può essere iniettato nell’organismo per mezzo di microaghi, che lo iniettano nel sottocute, oppure tramite cerotti transcutanei che lo fanno passare attraverso la pelle per raggiungere il tessuto adiposo. Il fattore di trasformazione non ha necessità di raggiungere solamente il sottocute, la parte del corpo in cui nell’uomo si formano i depositi adiposi.

Per approfondire: Locally Induced Adipose Tissue Browning by Microneedle Patch for Obesity Treatment

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413111001495

Altri studi offrono conclusioni simili

Stando ad uno studio diretto da Sheng Bi e pubblicato sulla rivista Cell Metabolism sembra che ci sia un “interruttore” che permette di trasformare il grasso. Al momento scoperto come eliminando l’espressione del “neuropeptide Y” (NYP) all’interno dell’ipotalamo dorsomediale sia possibile trasformare il grasso bianco in grasso marrone. La trasformazione sembra essere legata all’attivazione delle cellule staminali per il grasso buono che si trova disperso in minime quantità all’interno di quello “cattivo” (il tessuto bianco).

In futuro, sempre al fine di promuovere un dimagrimento, si potrebbero anche iniettare cellule staminali di grasso bruno all’interno del tessuto adiposo bianco. Finora il tutto è ancora in fase di osservazione e di studio a livello universitario.

«L’introduzione del grasso marrone è un affascinante nuovo sistema per combattere l’obesità – dice Baoming Nie di Gladstone, principale autore dello studio – Tutti gli attuali farmaci per la perdita di peso controllano l’appetito e non c’è nulla sul mercato che sia diretto al dispendio energetico. Se possiamo produrre riserve ulteriori di grasso marrone e stimolarne l’attività nell’organismo potremmo bruciare l’energia immagazzinata dal grasso bianco più facilmente». Nel nuovo studio pubblicato su Cell Reports, gli scienziati sono ricorsi alla riprogrammazione cellulare per trasformare le  cellule precursori dei muscoli e le cellule del grasso bianco in cellule di grasso bruno. Prima di trovare il farmaco in grado di produrre questo cambiamento, i ricercatori hanno analizzato 20 mila composti chimici. L’“eureka” è arrivato di fronte al bexarotene che ha dimostrato proprietà inaspettate: agisce su una proteina, recettore x per i retinoidi (Rxr) che a sua volta  alimenta una serie di reazioni a catena che ottengono il risultato voluto, ossia la trasformazione delle cellule di grasso “cattivo” in grasso “buono”.

L’ultimo contributo arriva oggi da un ricercatore italiano che lavora alla Columbia University di New York, Domenico Accili. In uno studio pubblicato sulla rivista Cell Metabolism, Accili e il suo gruppo descrivono un farmaco capace di trasformare in grasso bianco in grasso marrone, trasformandole così da depositi passivi in elementi capaci di bruciare l’energia.

Il farmaco, che fa parte della classe delle tiazolidine, aumentare la sensibilità dell’organismo all’insulina. L’insulina è l’ormone che si occupa di permettere l’immagazzinamento degli zuccheri negli adipociti e quindi nel grasso. Al momento purtroppo gli effetti collaterali di questo farmaco sono ancora troppo pesanti per utilizzarlo come farmaco dimagrante, ma la ricerca è ancora in corso. «Trasformare il grasso bianco in grasso bruno è un approccio terapeutico molto interessante per frenare l’epidemia di obesità nel mondo» conferma Accili. «Prima però dobbiamo riuscire a modificare l’azione delle tiazolidine». Eliminandone gli effetti collaterali.

Vi consigliamo inoltre la lettura di questo articolo circa un ormone che regola il rilascio di insulina.

Efficacia di questa soluzione

Basta un esiguo aumento di grasso buono, 50 grammi, per dimagrire di 5 chili in un anno. Con questo sistema la lotta ai chili di troppo si trasformerebbe in una “lotta” tra tessuto adiposo bianco (“cattivo”) e tessuto adiposo beige / bruno (“buono”).

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