Microproteína aumenta el apetito en ratones

Microproteína aumenta el apetito en ratones

Los científicos descubrieron más de 3,800 proteínas pequeñas involucradas en el metabolismo y encontraron que una microproteína, Gm8773, aumenta la actividad de alimentación en ratones, lo que brinda un nuevo enfoque potencial para estimular el aumento de peso en personas con cáncer y otras enfermedades.

LA JOLLA—La obesidad y las enfermedades metabólicas, como la diabetes, son extremadamente comunes en los Estados Unidos. Las pequeñas proteínas llamadas microproteínas se han pasado por alto durante mucho tiempo en la investigación, pero la nueva evidencia demuestra que tienen un papel importante en el metabolismo. Los científicos de Salk han descubierto que tanto la grasa marrón como la blanca están llenas de miles de microproteínas previamente desconocidas y muestran que una de estas microproteínas, llamada Gm8773, puede aumentar el apetito en ratones.

Estos hallazgos, publicados en El metabolismo celular el 3 de enero de 2023, podría conducir al desarrollo de una terapia para ayudar a las personas a aumentar de peso en ciertas situaciones de enfermedad, como durante la quimioterapia para el cáncer. Además, al establecer la existencia de estas microproteínas, el equipo proporciona un recurso valioso para que la comunidad científica también estudie las microproteínas.

“Es vital comprender mejor los procesos que regulan la obesidad y la salud metabólica para poder ofrecer terapias mejoradas para el futuro”, dice el profesor Salk. Alan Saghatelian, coautor correspondiente del estudio y titular de la Cátedra Dr. Frederik Paulsen. “Tener esta lista de microproteínas ayudará al campo del metabolismo a identificar nuevos actores en una variedad de enfermedades metabólicas. Y hemos demostrado una microproteína biológicamente activa que promueve la alimentación, así como otras microproteínas que están involucradas en el metabolismo de las grasas”.

El tejido graso secreta muchas proteínas diferentes para regular la alimentación, el equilibrio energético y la producción de calor. La grasa blanca, conocida como "grasa mala", a menudo se encuentra justo debajo de la piel y en la región abdominal. Este tipo de grasa actúa como depósito de almacenamiento de energía y está relacionado con la obesidad y otras enfermedades provocadas por el exceso de peso. Por el contrario, la grasa parda o “grasa buena” se encuentra alrededor de los hombros y a lo largo de la médula espinal. La grasa parda se asocia con una nutrición adecuada, ejercicio y salud.

En este estudio, los científicos utilizaron tecnologías genómicas innovadoras para examinar la grasa marrón, blanca y beige (otro tipo de grasa con características similares a la grasa blanca y marrón) en células de ratón. Descubrieron 3,877 genes que producen microproteínas tanto en la grasa blanca como en la parda. Además, exploraron los niveles de estos genes en ratones alimentados con una dieta occidental rica en grasas y vincularon cientos de microproteínas con cambios en el metabolismo del tejido graso. En general, el análisis destaca por primera vez muchas microproteínas metabólicamente relevantes.

"Hemos proporcionado una hoja de ruta sobre cómo utilizar mejor nuestros datos para vincular y eventualmente caracterizar los roles de las microproteínas en las vías metabólicas fundamentales", dice el primer autor Thomas Martinez, ex becario postdoctoral en el laboratorio de Saghatelian que ahora es profesor asistente en la UC. Irvine.

El equipo también se centró en una microproteína llamada Gm8773, ubicada en el centro de alimentación del cerebro, llamado hipotálamo. La ubicación de la microproteína en el cerebro sugirió que podría desempeñar un papel en el apetito. De hecho, cuando los científicos administraron Gm8773 a ratones obesos, los ratones consumieron más alimentos. También hay un gen humano similar a Gm8773 llamado FAM237B, y este gen podría actuar de manera similar en humanos para promover la alimentación. Según los investigadores, esta microproteína podría eventualmente convertirse en un tratamiento para promover el aumento de peso en aquellos que experimentan una pérdida de peso extrema.

"Las nuevas microproteínas presentadas en nuestro estudio son descubrimientos emocionantes para el campo del metabolismo y para el estudio de la biología de las grasas", dice el coautor correspondiente Chris Barnes, anteriormente del Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., ahora director de proteómica en Velia. Terapéutica. “Esperamos que este recurso se utilice para generar numerosas hipótesis experimentales nuevas para que la comunidad científica las pruebe en sus propios laboratorios, y que este trabajo conduzca a la identificación de nuevos mecanismos en biología”.

En el futuro, los científicos planean desarrollar herramientas para investigar las funciones de Gm8773 y FAM237B con el objetivo de desarrollar eventualmente una terapia que pueda aumentar el apetito en humanos.

Otros autores incluyen a Cynthia Donaldson, Joan M. Vaughan, Calvin Lau y Maxim N. Shokhirev de Salk; Brian C. Searle de la Universidad Estatal de Ohio; Lindsay K. Pino y Michael J. MacCoss de la Universidad de Washington; Eduardo V. De Souza y Cristiano V. Bizarro de la Pontificia Universidade Catolica do Rio Grande do Sul en Brasil; y Sally Lyons-Abbott, Angie L. Bookout, Ariel Abramov, Arian F. Baquero, Karalee Baquero, Dave Friedrich, Justin Huard, Ray Davis, Bong Kim, Ty Koch, Aaron J. Mercer, Ayesha Misquith, Sara A. Murray, Sakara Perry, Christina Sanford, Alex Simon, Yu Zhang, Garrett Zipp y Andrew J. Whittle de Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc.

El trabajo fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud (R01 GM133981, P41 GM103533, R24GM141156, U19 AG065156, P30CA014195, R01GM102491, RC2DK129961 y K01CA249038), Frederick Paulsen y Ferring Foundation, un acuerdo de investigación patrocinado con Novo Nordisk centro de investigación seattle, Inc., el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología en Tuberculosis, Brasil (421703-2017-2/17-1265-8/14.2.0914.1), el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil (310344/2016-6), y la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior—Brasil.

DOI: 10.1016 / j.cmet.2022.12.004