Language
Country/Area
No result found
Das células-tronco às células de gordura: quais genes estão por trás dessa transformação?
As células de gordura (adipócitos) são tecidos importantes para o armazenamento de energia no corpo. O processo de sua formação é chamado de adipogênese, um processo cheio de segredos e desafios de regulação genética. A adipogênese é dividida em duas etapas, sendo a primeira a etapa de determinação, seguida pela etapa de diferenciação terminal. Durante a fase de determinação, as células-tronco mesenquimais se transformam em células precursoras de gordura, frequentemente chamadas de lipoblastos ou pré-adipócitos, durante as quais perdem seu potencial de se tornarem outros tipos de células (como o potencial de diferenciação em condrócitos, células musculares e osteócitos).
No estágio de diferenciação terminal, os pré-adipócitos se transformam em adipócitos maduros, e a diferenciação celular nesse processo é estritamente regulada por genes.
Armazenamento de energia e regulação hormonal
As células de gordura desempenham um papel fundamental na homeostase energética em animais e armazenam energia na forma de triglicerídeos. Essas células incham quando a ingestão de energia excede o gasto e se mobilizam quando o gasto de energia excede a ingestão. Esse processo é influenciado por uma variedade de hormônios contrarreguladores, aos quais os adipócitos são muito sensíveis. A insulina promove a expansão celular, enquanto a adrenalina, o glucagon e o hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) promovem a mobilização celular.
Durante a adipogênese, os principais fatores de transcrição são responsáveis por regular a transição da expressão gênica, o que faz com que o padrão de expressão celular pluripotente mude para o padrão de expressão gênica específico do adipócitos. Entre eles, o receptor γ ativado por proliferador de peroxissoma (PPARγ) e as proteínas de ligação ao intensificador de CCAAT (C/EBPs) são considerados os principais reguladores da adipogênese. Esses fatores de transcrição desempenham papéis cruciais no desenvolvimento dos adipócitos.
PPARγ e C/EBPα não são apenas os principais reguladores da adipogênese, mas também afetam as características dos adipócitos em todos os momentos, como alterações morfológicas, acúmulo de lipídios e sensibilidade à insulina.
Modelos celulares de diferenciação
Estudos de adipogênese realizados in vitro normalmente usam linhas celulares de pré-adipócitos pré-comprometidos, como as linhas celulares 3T3-L1 e 3T3-F442A, ou pré-adipócitos isolados da zona vascular estromal do tecido adiposo branco. Esses processos de diferenciação apresentam boa ordem.
Primeiro, os pré-adipócitos em proliferação param de crescer devido à inibição do contato e, então, sua forma muda de um estado fibroblástico para um estado arredondado, um processo acompanhado pela indução dos fatores de transcrição C/EBPβ e C/EBPδ. Estudos atuais têm demonstrado que a expressão desses fatores aumenta transitoriamente no estágio inicial, e então a expressão de PPARγ e C/EBPα promoverá a expressão de genes relacionados às características dos adipócitos maduros, como proteína dos adipócitos (aP2), receptor de insulina, glicerofosfodiesterase, e lipopolissacarídeo. Desidrogenase, etc.
No entanto, muitas vezes é difícil diferenciar com sucesso pré-adipócitos de linhagens de pré-adipócitos in vitro, o que demonstra a complexidade e o desafio desse processo.
Mecanismos regulatórios transcricionais
Importância do PPARγ
O PPARγ, como um regulador mestre da adipogênese, forma um heterodímero com o receptor do ácido retinoico X (RXR), então se liga ao DNA e ativa o promotor dos genes posteriores. A ativação do PPARγ aumenta a expressão de genes específicos dos adipócitos.
C/EBPs e seu papel
Os C/EBPs pertencem à classe de fatores de transcrição do zíper de leucina básica, que também desempenham um papel importante na adipogênese. Como um fator indutor da adipogênese, o AMPc pode promover a expressão de C/EBPβ e C/EBPδ. O aumento transitório desses fatores no estágio inicial da diferenciação ativará fatores de transcrição relacionados à adipogênese, como PPARγ e C/EBPα.
A influência de fatores internos e externos na produção de gordura
Insulina e IGF-1
A insulina regula a adipogênese por meio da sinalização do receptor do fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF1) e promove a indução de fatores de transcrição que são essenciais para a diferenciação terminal.
Sinalização Wnt e BMPs
A via de sinalização Wnt/β-mielina pode inibir a adipogênese e promover a diferenciação de células-tronco mesenquimais em células musculares ou células ósseas, ao mesmo tempo em que impede a conversão para a via de adipogênese. A produção de proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) pode estimular a diferenciação de pré-adipócitos, demonstrando seu papel ativo nesse processo.
Além disso, foi demonstrado que os pré-adipócitos envelhecidos inibem a produção de adipócitos, que é um dos fatores importantes que causam a redução da produção de gordura em pessoas obesas.
Com uma compreensão mais profunda dos mecanismos da adipogênese, temos uma compreensão mais clara da regulação genética por trás desse processo. Esses estudos não apenas fornecem novos alvos para o tratamento da obesidade e doenças metabólicas relacionadas, mas também nos levam a pensar se esses mecanismos moleculares, uma vez totalmente compreendidos no futuro, podem ser transformados com sucesso em opções de tratamento para combater os desafios de saúde relacionados à obesidade. ?
