Rivelare i segreti dell'accumulo di grasso

Di Università di Bonn4 aprile 2023

Goccioline di grasso nella cellula adiposa di un topo: la membrana delle goccioline era colorata di verde e il grasso immagazzinato in esse era colorato di rosso. Credito: Johanna Spandl / Università di Bonn

Le cellule di grasso utilizzano le molecole di grasso come mezzo di accumulo di energia. Queste molecole sono costituite da tre acidi grassi attaccati a una struttura di glicerolo e sono comunemente chiamate trigliceridi. Per molto tempo si è creduto che queste molecole subissero un cambiamento costante durante la conservazione, venendo regolarmente scomposte e ricostruite – un processo noto come “ciclo dei trigliceridi”. Ma questa ipotesi è vera e, in caso affermativo, qual è lo scopo di questo processo?

"Fino ad ora non c'era una vera risposta a queste domande", spiega il Prof. Dr. Christoph Thiele dell'Istituto LIMES dell'Università di Bonn. “È vero che negli ultimi 50 anni ci sono state prove indirette di questa ricostruzione permanente. Tuttavia, finora mancano prove dirette di ciò”.

Il problema: per dimostrare che i trigliceridi vengono scomposti e gli acidi grassi modificati e reincorporati in nuove molecole, sarebbe necessario monitorare la loro trasformazione mentre viaggiano attraverso il corpo. Eppure ci sono migliaia di forme diverse di trigliceridi in ogni cellula. Tenere traccia dei singoli acidi grassi è quindi estremamente difficile.

"Tuttavia, abbiamo sviluppato un metodo che ci consente di applicare un'etichetta speciale agli acidi grassi, rendendoli inconfondibili", afferma Thiele. Il suo gruppo di ricerca ha etichettato vari acidi grassi in questo modo e li ha aggiunti in un mezzo nutritivo alle cellule adipose dei topi. Le cellule del topo hanno poi incorporato le molecole marcate nei trigliceridi.

“We were able to show that these triglycerides do not remain unchanged, but are continuously degraded and remodeled: Each fatty acidAny substance that when dissolved in water, gives a pH less than 7.0, or donates a hydrogen ion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">l’acido viene separato circa due volte al giorno e riattaccato a un’altra molecola di grasso”, spiega il ricercatore.

Ma perché? Dopotutto questa conversione costa energia, che viene rilasciata come calore di scarto: cosa ne ricava la cella? Fino ad ora si pensava che la cellula avesse bisogno di questo processo per bilanciare l’immagazzinamento e l’approvvigionamento di energia. O forse è semplicemente un modo con cui il corpo genera calore.

“I nostri risultati ora indicano una spiegazione completamente diversa”, spiega Thiele. "È possibile che nel corso di questo processo i grassi vengano convertiti in ciò di cui il corpo ha bisogno."

Gli acidi grassi difficilmente utilizzabili verrebbero quindi raffinati in varianti di qualità superiore e immagazzinati in questa forma fino al momento del loro utilizzo.

Gli acidi grassi sono costituiti in gran parte da atomi di carbonio, che sono appesi uno dietro l'altro come le carrozze di un treno. La loro lunghezza può essere molto diversa: alcuni sono costituiti da soli dieci atomi di carbonio, altri da 16 o anche di più. Nel loro studio, i ricercatori hanno prodotto tre diversi acidi grassi e li hanno etichettati. Uno di essi era lungo undici, il secondo 16 e il terzo 18 atomi di carbonio.

"Queste lunghezze di catena si trovano tipicamente anche negli alimenti", spiega Thiele.

L'etichettatura ha permesso ai ricercatori di monitorare esattamente cosa succede agli acidi grassi di diversa lunghezza nella cellula. Ciò ha dimostrato che gli acidi grassi costituiti da undici atomi di carbonio erano inizialmente incorporati nei trigliceridi. Dopo poco tempo, però, furono nuovamente separati e incanalati fuori dalla cella. Dopo due giorni non erano più rilevabili. "Gli acidi grassi così corti sono difficilmente utilizzabili dalle cellule e possono persino danneggiarle", afferma Thiele, che è anche membro del Cluster of Excellence ImmunoSensation2. “Pertanto, vengono smaltiti rapidamente.”

In contrast, the 16- and 18-atomAn atom is the smallest component of an element. It is made up of protons and neutrons within the nucleus, and electrons circling the nucleus." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"atom fatty acids remained in the cell, although not in their original fat molecules. They were also gradually chemically modified, for example by additional carbon atoms being inserted. In the original fatty acids, the carbon atoms were moreover linked with single bonds – roughly like a human chain in which neighbors join hands. Over time, this sometimes developed into double bonds – as if revelers at a party were doing a conga. The fatty acids that are formed in this process are called unsaturated. They are better utilizable for the body./p>