Os canais mitocondriais de potássio regulam a produção de calor no tecido adiposo marrom, abrindo caminho para novas terapias contra a obesidade

Um estudo conduzido por pesquisadores do Centro de Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma) mostrou que os canais de potássio mitocondriais sensíveis ao ATP (MitoK_ATP) estão envolvidos tanto no desenvolvimento das células de gordura marrom quanto na ativação do desacoplamento mitocondrial nessas células, um processo que dissipa energia na forma de calor.

“Descobrimos que para que as células de gordura marrom produzam calor com eficiência é necessário que o canal de potássio mitocondrial esteja fechado”, explica Osvaldo Rodrigues Pereira Júnior, pesquisador do Redoxoma. “Esta é a primeira vez que este fenômeno foi relatado, revelando um componente até então desconhecido da ativação termogênica”.

O tecido adiposo marrom, também conhecido como gordura marrom, é um dos principais fatores responsáveis ​​pela manutenção da temperatura corporal em mamíferos, produzindo calor por meio de um processo denominado termogênese sem tremores. Para isso, consome grandes quantidades de energia, o que o torna um alvo promissor para estratégias terapêuticas contra a obesidade. Compreender como a gordura marrom é ativada pode abrir caminho para novas formas de regular o gasto energético e promover a saúde metabólica.

Pereira Júnior desenvolveu o estudo durante seu mestrado no Laboratório de Metabolismo Energético do IQ-USP, sob orientação da professora Alicia Kowaltowski do IQ-USP.

A pesquisa está publicada no American Journal of Physiology-Fisiologia Celular.

Ativação termogênica

O estudo mostrou que em camundongos a exposição ao frio e a estimulação adrenérgica, ou seja, a ação de hormônios típicos da resposta ao frio e ao estresse, modulam os níveis do MitoK_ATP canal no tecido adiposo marrom.

Para entender melhor a função desse canal, os pesquisadores retiraram o gene que codifica uma subunidade essencial do MitoK_ATP em pré-adipócitos humanos, que são células precursoras do tecido adiposo. Observaram diminuição do consumo de oxigênio, redução da proliferação celular e dificuldade na diferenciação desses precursores em adipócitos maduros. Nas linhagens celulares de camundongos, a ausência da mesma proteína comprometeu a respiração celular no estágio precursor, mas não em células já diferenciadas.

Os dados mais surpreendentes vieram de adipócitos maduros, entretanto. Os pesquisadores observaram um aumento no consumo de oxigênio quando inibiram o MitoK_ATP canal, sugerindo que o fechamento do canal é necessário para que a termogênese do tecido adiposo marrom atinja eficiência máxima.

Esta observação foi confirmada em mitocôndrias isoladas de ratos tratados com um composto que ativa receptores adrenérgicos específicos na gordura marrom. Nessas condições, a inibição do MitoK_ATP também aumentou o consumo de oxigênio ligado à termogênese.

Segundo Kowaltowski, os resultados do estudo fornecem duas evidências complementares da importância do fechamento do MitoK_ATP canal na ativação da termogênese.

“Além de observarmos que as células com o canal fechado geram mais calor, também vimos que nos animais em condições que estimulam a produção de calor os canais estavam mais fechados”, comenta o professor.

Ela ressalta que esses dois achados convergem para a mesma conclusão: “Ao mesmo tempo em que o tecido é ativado para gerar calor, o canal se fecha. Isso indica que existe algum tipo de sinalização dentro da célula que leva a essa situação ideal de geração de calor.