Estudo de gêmeos revela como a obesidade pode alterar a função mitocondrial
Cientistas da Universidade de Helsinque usaram 49 pares de gêmeos idênticos para estudar as mudanças metabólicas que podem ocorrer no tecido adiposo como resultado da obesidade e para identificar alguns processos biológicos distintos associados a efeitos adversos à saúde.
O estudo destaca como a obesidade pode afetar negativamente a função mitocondrial em nossas células de gordura, o que por sua vez pode levar à inflamação e a uma série de condições relacionadas à obesidade.
Como gêmeos idênticos compartilham o mesmo background genético, frequentemente junto com muitos eventos de vida compartilhados e criação familiar, eles oferecem aos cientistas uma base de teste muito útil para examinar como fatores ambientais mais tarde na vida podem influenciar sua expressão gênica. Um bom exemplo disso é o estudo dos gêmeos da NASA, que compara os genes e a biologia dos gêmeos Mark e Scott Kelly, um dos quais passou quase um ano no espaço e o outro não.
Uma equipe de cientistas da Universidade de Helsinque aplicou essa técnica a gêmeos idênticos, que eram “muito discordantes” nas características clínicas da obesidade, ou seja, um era mais pesado que o outro. Isso permitiu estudar como fatores ambientais e de estilo de vida influenciam a expressão de seus genes, principalmente em relação às mitocôndrias, amplamente conhecidas como a força motriz das células.
“Gêmeos idênticos têm os mesmos genes e seu peso geralmente é bastante semelhante”, diz o autor do estudo, Professor Kirsi Pietiläinen. “Na verdade, estudar gêmeos é a melhor maneira de explorar as interações entre genes e estilo de vida. Apesar do genoma idêntico, os genes e até as mitocôndrias de gêmeos podem funcionar em diferentes níveis de atividade. Usamos essa característica em nosso estudo para examinar o efeito do peso na função do tecido ”.
A equipe usou uma variedade de ferramentas analíticas e biópsias de tecido adiposo e muscular para obter uma imagem da expressão do gene genômico nos gêmeos. Isso mostrou que a função mitocondrial no tecido adiposo foi significativamente reduzida como resultado da obesidade.
A análise também encontrou evidências de que essas mudanças no tecido adiposo podem estimular a inflamação e muitos dos processos biológicos associados à obesidade, como aumento da gordura hepática e alterações no metabolismo do colesterol, glicose e insulina. Embora as mitocôndrias no tecido muscular também tenham sido alteradas, os efeitos não foram tão profundos e não foram associados a efeitos adversos à saúde.
“Se compararmos as mitocôndrias, a usina de energia celular, a um motor de carro, podemos dizer que a produção de energia diminui com o aumento do peso”, diz Kirsi Pietiläinen. "Um motor mitocondrial de baixa potência também pode gerar gases de escape tóxicos que podem causar condições pró-inflamatórias no tecido adiposo e, portanto, doenças relacionadas à obesidade."
Além disso, os pesquisadores também observaram um enfraquecimento da função mitocondrial do metabolismo dos aminoácidos.
“Esta descoberta foi de particular importância porque uma diminuição na degradação desses aminoácidos e, como resultado, um aumento na concentração no sangue também foi diretamente associada a alterações pré-diabéticas e ao acúmulo de gordura no fígado em estudos anteriores, ”Diz Kirsi Pietiläinen.
O artigo foi publicado na revista Cell Reports Medicine.