Non solo quello che mangi: come si espande la massa di grasso nelle cellule

21 March 2014

Negli Stati Uniti oltre il 35 per cento degli adulti e il 17 per cento dei bambini sono considerati obesi, secondo l'ultimo sondaggio condotto dai «Centers for Disease Control and Prevention».

L' obesità, associata a diabete, malattie cardiache, ictus, e persino ad alcuni tipi di cancro, costituisce un peso importante sul sistema sanitario e sull'economia. E' di solito trattata con una combinazione di dieta, nutrizione, esercizio fisico, e altre tecniche.

Per capire come si sviluppa l'obesità, il Prof. Amit Gefen, il Dr. Natan Shaked e Ms Naama Shoham del Dipartimento di Ingegneria Biomedica dell'Università di Tel Aviv, insieme con il Prof. Dafna Benayahu del Dipartimento di Biologia Cellulare e dello Sviluppo della TAU, hanno usato l'ultima tecnologia per analizzare l'accumulo di grasso nel corpo a livello cellulare. Secondo quanto hanno scoperto, l'alimentazione non è l'unico fattore che determina l'obesità: la meccanica di «espansione cellulare» ha un ruolo primario nella produzione di grasso.

Esponendo la meccanica di produzione del grasso al livello cellulare, i ricercatori hanno ottenuto informazioni sullo sviluppo dell'obesità. E con una migliore comprensione del processo, il team sta ora creando una piattaforma per sviluppare nuove terapie e tecnologie per prevenire o addirittura invertire l'aumento di grasso. La ricerca è stata pubblicata questa settimana in Biophyisical Journal.

Andare a fondo sull'obesità

"Due anni fa, a me e a Dafna è stato assegnato un finanziamento dalla Israel Science Foundation per studiare come le forze meccaniche aumentano il contenuto di grasso all'interno delle cellule adipose. Volevamo scoprire perché uno stile di vita sedentario provochi l'obesità, al di là del mangiare di più hamburger", ha detto il Prof. Gefen. "Abbiamo scoperto che le cellule di grasso esposte a pressione cronica sostenuta (come ad esempio quello che accade ai glutei quando si è seduti) sperimentano una crescita accelerata delle goccioline lipidiche, le molecole che trasportano i grassi. Contrariamente ai muscoli e al tessuto osseo, che diventano meccanicamente più deboli con la mancanza di uso, i depositi di grasso nelle cellule adipose si espandono, quando sperimentano un carico sostenuto, di ben il 50%. Questa è una scoperta notevole".

I ricercatori hanno scoperto che, una volta che accumula goccioline lipidiche, la struttura di una cellula, e la sua meccanica, cambiano drasticamente. Usando un microscopio d'avanguardia a forza atomica e altre tecnologie di microscopia, sono riusciti ad osservare la composizione del materiale della cellula di grasso in trasformazione, che diventa rigido con l'espansione. Questa rigidità altera l'ambiente delle cellule circostanti deformandole fisicamente e spingendole a modificare la propria forma e composizione.

Può essere rilevante perché:

L'obesità, e i rischi collegati come ictus, diabete e malattie cardiache, sono associati da molti studi all'insorgenza della demenza.

Controllare l'obesità quindi, potrebbe diminuire o togliere uno dei fattori di rischio dell'Alzheimer.

"Quando guadagnano massa e cambiano la composizione, le cellule in espansione deformano le cellule vicine, costringendole a differenziarsi e ampliarsi", ha affermato il Prof. Gefen. "Questo dimostra che non siamo solo quello che mangiamo. Siamo anche quello che sentiamo .. e ciò che sentiamo è la pressione dell'aumento di peso e il carico sostenuto nei tessuti dei glutei nella poltrona".

Più si sa ...

"Se capiamo l'eziologia dell'ingrassare, come le cellule nei tessuti grassi sintetizzano i componenti nutrizionali in un determinato ambiente di carico meccanico, allora possiamo pensare alle diverse soluzioni pratiche per l'obesità", spiega il Prof. Gefen. "Se si potesse capire come controllare l'ambiente meccanico delle cellule, sarebbe possibile determinare come modulare le cellule di grasso per produrre meno grassi".

Il team spera che le sue osservazioni possano servire come punto di partenza per ulteriori ricerche nell'ambiente cellulare in cambiamento e nei diversi stimoli che portano ad un aumento della produzione di grasso.

Fonte: American Friends of Tel Aviv University(> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Naama Shoham, Pinhas Girshovitz, Rona Katzengold, Natan T. Shaked, Dafna Benayahu and Amit Gefen. Adipocyte Stiffness Increases with Accumulation of Lipid Droplets. Biophysical Journal, March 2014 DOI: 10.1016/j.bpj.2014.01.045

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