La microproteína aumenta el apetito en ratones

La microproteína aumenta el apetito en ratones

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, proporcionando un nuevo enfoque potencial para fomentar 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 Estados Unidos. Las diminutas proteínas llamadas microproteínas han sido pasadas por alto en la investigación durante mucho tiempo, pero nueva evidencia demuestra que tienen un papel importante en el metabolismo. Científicos del Salk descubrieron que tanto la grasa marrón como la blanca están llenas de miles de microproteínas previamente desconocidas, y demuestran que una de estas microproteínas, llamada Gm8773, puede aumentar el apetito en ratones.

Estos hallazgos, publicados en Metabolismo celular El 3 de enero de 2023, podría conducir al desarrollo de una terapia que ayude a las personas a ganar 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 estudie también las microproteínas.

“Es vital comprender mejor los procesos que regulan la obesidad y la salud metabólica para poder ofrecer terapias mejoradas en el futuro”, afirma el profesor del 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 adiposo secreta muchas proteínas diferentes para regular la alimentación, el balance energético y la producción de calor. La grasa blanca, conocida como “grasa mala”, se encuentra a menudo justo debajo de la piel y en la región abdominal. Este tipo de grasa actúa como un depósito de almacenamiento de energía y está relacionado con la obesidad y otras enfermedades causadas por el exceso de peso. En contraste, la grasa parda o “grasa buena” se localiza alrededor de los hombros y a lo largo de la médula espinal. La grasa parda está asociada con la nutrición adecuada, el ejercicio y la 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 marrón. Además, exploraron los niveles de estos genes en ratones alimentados con una dieta occidental alta en grasas y vincularon cientos de microproteínas a cambios en el metabolismo del tejido adiposo. En general, el análisis destaca por primera vez muchas microproteínas probablemente relevantes metabólicamente.

“Hemos proporcionado una hoja de ruta sobre cómo usar mejor nuestros datos para vincular y, finalmente, caracterizar los roles de las microproteínas en las vías metabólicas fundamentales”, dice el primer autor Thomas Martinez, un ex becario postdoctoral en el laboratorio de Saghatelian que ahora es profesor asistente en 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, estos consumieron más comida. También existe un gen humano similar a Gm8773 llamado FAM237B, y este gen podría actuar de manera similar en humanos para promover la ingesta de alimentos. Según los investigadores, esta microproteína podría desarrollarse eventualmente como un tratamiento para promover el aumento de peso en personas que experimentan pérdida extrema de peso.

“Las nuevas microproteínas presentadas en nuestro estudio son descubrimientos emocionantes para el campo del metabolismo y para el estudio de la biología de la grasa”, comenta el coautor correspondiente Chris Barnes, anteriormente del Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., y ahora jefe de proteómica en Velia Therapeutics. “Esperamos que este recurso sea utilizado para generar numerosas hipótesis experimentales nuevas que la comunidad científica pueda probar en sus propios laboratorios, y que este trabajo conduzca a la identificación de mecanismos novedosos en biología”.”

En el futuro, los científicos planean desarrollar herramientas para investigar los roles de Gm8773 y FAM237B con el objetivo de eventualmente desarrollar 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 Pontifícia Universidade Católica 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 del Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc.

El trabajo fue apoyado por los National Institutes of Health (R01 GM133981, P41 GM103533, R24GM141156, U19 AG065156, P30CA014195, R01GM102491, RC2DK129961 y K01CA249038), Frederick Paulsen y la Ferring Foundation, un acuerdo de investigación patrocinado con Novo Nordisk Research Center Seattle, Inc., el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología sobre 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 Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior—Brasil.

DOI: 10.1016/j.cmet.2022.12.004