Un nuevo estudio internacional dirigido por científicos de la Universidad Ben-Gurión del Néguev ha caracterizado las poblaciones de células grasas en diversos tejidos adiposos del cuerpo humano. Mediante tecnología innovadora, los investigadores lograron identificar por primera vez subpoblaciones únicas de células grasas, con funciones predichas más complejas que las previamente conocidas, e incluso identificaron diferencias entre los tejidos adiposos humanos en la comunicación intercelular. Los hallazgos se publicaron en Nature Genetics y sientan las bases para futuras investigaciones que impulsen la medicina personalizada para la obesidad.
El equipo de investigación, dirigido por la profesora Esti Yeger-Lotem y el profesor Assaf Rudich del Departamento de Bioquímica Clínica y Farmacología de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Ben-Gurion del Néguev, en colaboración con la profesora Naomi Habib de la Universidad Hebrea de Jerusalén, los profesores Matthias Bluher, Antje Korner y Martin Gericke de la Universidad de Leipzig, Alemania, y la profesora Rinki Murphy de la Universidad de Auckland, Nueva Zelanda, estudió la diversidad de células grasas en los tejidos grasos subcutáneos e intraabdominales (viscerales) en humanos.
La aplicación de esta tecnología a muestras de tejido adiposo obtenidas de donantes permitió identificar tipos conocidos de células que componen el tejido
El estudio empleó una tecnología innovadora que mapea las moléculas de ARN, base para la traducción del genoma en proteínas. Esta tecnología se basa en la adición de un código de barras único, específico de cada célula, a las moléculas de ARN que se originan en cada célula. De este modo, se codifican simultáneamente miles de células que componen el tejido, lo que permite detectar células con subconjuntos similares de moléculas de ARN, pertenecientes al mismo tipo celular, y células con subconjuntos distintos de moléculas de ARN, pertenecientes a diferentes tipos celulares. La aplicación de esta tecnología a muestras de tejido adiposo obtenidas de donantes permitió identificar tipos conocidos de células que componen el tejido, como células grasas, células de los vasos sanguíneos, células del sistema inmunitario y, sorprendentemente, también subtipos previamente no caracterizados.
En los últimos treinta años, nuestra perspectiva sobre el tejido adiposo y las células grasas ha cambiado. Anteriormente, el tejido adiposo se percibía como un tejido "aburrido", cuyo único propósito era almacenar el exceso de energía en forma de grasa (triglicéridos) y descomponerla como una fuente de energía fácilmente disponible para el cuerpo. Hoy en día, sabemos que el tejido adiposo produce y secreta cientos de proteínas y otras sustancias al torrente sanguíneo, las cuales regulan una amplia variedad de procesos mediante la comunicación intercelular dentro del tejido adiposo y con los tejidos del cerebro, los vasos sanguíneos, el hígado y el páncreas.
El tejido adiposo visceral se desarrolla en la obesidad como un tejido más inflamatorio, con más células del sistema inmunitario, cuya comunicación con las células grasas contribuye a las complicaciones metabólicas y cardiovasculares de la obesidad
Al mismo tiempo, se hizo evidente que el tejido adiposo no es un tejido único. En cambio, los tejidos grasos en distintas partes del cuerpo —por ejemplo, debajo de la piel, dentro de la cavidad abdominal y alrededor de los órganos internos (grasa visceral)— funcionan de forma diferente y tienen un impacto diverso en la salud y la enfermedad. Por ejemplo, el tejido adiposo visceral se desarrolla en la obesidad como un tejido más inflamatorio, con más células del sistema inmunitario, cuya comunicación con las células grasas contribuye a las complicaciones metabólicas (diabetes, hígado graso) y cardiovasculares de la obesidad.
La diversidad de células grasas en los diferentes tejidos grasos humanos es más compleja, interesante y sorprendente de lo que pensábamos. "Por ejemplo, además de las células grasas clásicas (adipocitos), encontramos subpoblaciones de adipocitos, caracterizadas aquí por primera vez, que expresan moléculas de ARN que indican funciones únicas, como la regulación de procesos inflamatorios, la formación de vasos sanguíneos, el depósito de proteínas extracelulares y la cicatrización (fibrosis)", explicó el profesor Yeger-Lotem, quien aclara que, tras identificarlas computacionalmente, también pudieron observarlas al microscopio.
"Inicialmente, pensamos que estas células únicas se creaban a partir de las células clásicas al adoptar funciones adicionales y únicas, pero descubrimos que la vía de diferenciación es, en realidad, la opuesta"
"Inicialmente, pensamos que estas células únicas se creaban a partir de las células clásicas al adoptar funciones adicionales y únicas, pero descubrimos que la vía de diferenciación es, en realidad, la opuesta: las células grasas únicas parecen perder sus funciones únicas para convertirse en células grasas clásicas", refleja Yeger-Lotem.
Al buscar el origen de las diferencias entre la grasa subcutánea y la visceral, los investigadores descubrieron que la mayoría de las subpoblaciones de células grasas eran similares entre la grasa subcutánea y la intraabdominal. Sin embargo, se identificaron diferencias significativas, aunque más sutiles, entre las células grasas de ambos tejidos. La comunicación intercelular difiere: las células grasas del tejido intraabdominal expresan genes que indican una comunicación más activa con las células del sistema inmunitario y participan en procesos proinflamatorios. Por el contrario, en la grasa subcutánea, las células grasas se comunican más entre sí y participan en procesos antiinflamatorios. Además, uno de los tipos únicos de células grasas, descubierto por primera vez en este estudio, apareció únicamente en el tejido intraabdominal.
"Ya estamos trabajando en el desarrollo de herramientas que puedan aplicar nuestros hallazgos a la medicina clínica, por ejemplo, desarrollando exámenes microscópicos del tejido adiposo e identificando células grasas únicas por parte de un patólogo clínico"
"Los nuevos conocimientos sobre la composición celular y la función del tejido adiposo humano sientan las bases para futuras investigaciones aplicadas destinadas a promover la medicina personalizada en la obesidad. Descubrimos que la prevalencia de las células grasas únicas que identificamos estaba relacionada con las complicaciones metabólicas de la obesidad: su proporción relativa en el tejido es mayor cuanto más grave es la resistencia a la insulina. Si resulta que la prevalencia de células grasas únicas también predice el grado de riesgo personal de desarrollar futuras complicaciones de la obesidad o puede predecir la respuesta individual al tratamiento, los hallazgos podrían ser de gran importancia en la búsqueda de un tratamiento más personalizado para la obesidad. Para ello, ya estamos trabajando en el desarrollo de herramientas que puedan aplicar nuestros hallazgos a la medicina clínica, por ejemplo, desarrollando exámenes microscópicos del tejido adiposo e identificando células grasas únicas por parte de un patólogo clínico", explica el profesor Rudich.
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