LA SCOPERTA DELLA MIOCHINA "BAIBA" E I SUOI POTENTI EFFETTI SUL DIMAGRIMENTO E LA SALUTE

-By Dott. Andrea Rizzo-

Un team di ricercatori ha scoperto una nuova miochina che può essere responsabile di molti degli effetti benefici dell’esercizio fisico. E’ stata denominata Baiba (acido ß – aminoisobutyric ) derivata dall’aminoacido valina. Lo studio ( ß-aminoisobutyric acid Induces Browning of White Fat and Hepatic Beta-Oxidation and Is inversely Correlated with Cardiometabolic Risk factors, 2014.  Lee Roberts, et al. ) è stato pubblicato in Cell Metabolism.

La scoperta della miochina BAIBA una molecola rilasciata dal muscolo scheletrico durante l’esercizio è in grado di aumentare la quantità di grasso bruno. Inoltre la sua produzione si è dimostrata essere inversamente correlata con i più importanti fattori di rischio cardiometabolico negli esseri umani.

Ma cosa sono le miochine?

Il termine Miochine si riferisce a citochine che vengono secrete dalle cellule muscolari durante l’attività fisica. In generale le citochine sono un gruppo eterogeneo di piccole proteine ​​e proteoglicani. Queste molecole di “comunicazione intercellulare” svolgono molti ruoli diversi nella regolazione dell’espressione cellulare. Durante l’attività fisica la muscolatura scheletrica produce le miochine, il loro effetto è quello di supportare la costruzione del muscolo e il consumo di grassi,stimolano il metabolismo, aumentano l’elasticità vascolare e rallentano l’arteriosclerosi.

Vi ricordate dell’IRISINA?
L’irisina è in grado di trasformare il tessuto adiposo cosiddetto bianco, cioè quello che fa accumulare le cellule di grasso, in tessuto bruno, invece capace di bruciare queste cellule.[1,2]

La cosa interessante è che l’irisina non è l’unica responsabile di questo processo infatti la miochina baiba può fare altrettanto.

COME SI GENERA IL GRASSO BRUNO

L’esercizio fisico genera grasso bruno (BAT), un processo mediato da PGC-1alpha. Il PGC-1alpha (Peroxisome Proliferator – Activated Receptor Gamma Coactivator 1 alpha) è una proteina che promuove la trascrizione, quindi l’espressione di numerosi geni, tra i quali quelli responsabili della regolazione della biogenesi mitocondriale e dell’ossidazione dei grassi. In particolare agisce da “interruttore on-off” per un gran numero di geni coinvolti nel metabolismo dei glucidi, tra i quali figura anche il PPAR-gamma-2. In condizioni di digiuno, PGC1-alpha regola l’incremento dei livelli ematici di glucosio mediante l’attivazione dei processi di ossidazione degli acidi grassi e di gluconeogenesi nel fegato. Nel tessuto adiposo bruno PGC1-alpha è deputato al mantenimento della temperatura stimolando l’espressione di un insieme di geni implicati nella termogenesi. Nel muscolo scheletrico PGC1-alpha regola la disponibilità di energia mediante l’attivazione della  fosforilazione ossidativa nei mitocondri.  Una volta che PGC-1 Alpha si attiva, esso induce e coordina con efficacia l’espressione genica che stimola il metabolismo mitocondriale ossidativo del grasso bruno, la conversione del muscolo scheletrico di tipo fibroso e i molteplici aspetti della risposta del fegato a digiuno. [3]

Il grasso bruno (BAT) a differenza del tessuto adiposo bianco (WAT), presenta cellule notevolmente più piccole (30-60 µm) e sono organizzate in lobuli separati da setti fibrosi nei quali sono presenti una ricca rete di vasi sanguigni e fibre nervose simpatiche. Nel citoplasma i lipidi sono immagazzinati in piccole gocce che conferiscono alla cellula un aspetto vacuolato. Il nucleo si trova in posizione eccentrica, ma non confinato a ridosso della membrana plasmatica. Il citoplasma è relativamente abbondante e si colora fortemente per la presenza di numerosi mitocondri; questi presentano ampie creste regolari e rendono conto dell’attività termogenica tipica di tale tessuto, garantita dalla presenza di proteine disaccoppianti (UCP 1).

A differenza di quanto accade in altri tessuti, nelle cellule del tessuto adiposo bruno il processo di trasporto degli elettroni non è accoppiato alla sintesi di ATP. L’energia derivata dall’ossidazione dei lipidi e l’energia rilasciata dal trasporto elettronico non accoppiato alla sintesi di ATP vengono dissipate sotto forma di calore; questo viene rapidamente diffuso al resto dell’organismo tramite la ricca rete vascolare circostante.

Recentemente sono stati condotti numerosi studi volti a verificare il ruolo del tessuto adiposo bruno nella regolazione della spesa energetica nell’uomo. [4,5,6]

E’ stata valutata la presenza di grasso bruno usando analisi PET/TC, la valutazione dell’assorbimento di FDG (2-[(18)F]fluoro-2-deoxyglucose, che indica elevata attività metabolica) e il dosaggio della proteina disaccoppiante UCP1 in campioni ottenuti da biopsie. [7,8,9]

Complessivamente i risultati ottenuti confermano l’importanza del grasso bruno nell’incrementare il consumo energetico dell’organismo. In particolare, l’esposizione a temperature moderatamente fredde aumenta la termogenesi e quindi l’attività del tessuto adiposo bruno soprattutto in età giovanile (fino a 35 anni).

 il tessuto adiposo bruno svolge un ruolo importante nella regolazione del peso corporeo ed è possibile che variazioni individuali nella termogenesi adattativa possano essere attribuite a variazioni nella quantità o nell’attività del tessuto adiposo bruno. In genere, nei tessuti, il processo di produzione dell’energia è dato dalla sintesi di ATP, ma nel tessuto adiposo bruno l’espressione della proteina UCP1 (uncoupling protein 1), nei mitocondri, media la conversione dell’energia in calore bypassando l’ATP sintetasi. E’ stato dimostrato inoltre che, oltre al classico organo deputato alla termogenesi adattativa, il BAT, anche il muscolo scheletrico contribuisce in maniera significativa a tale processo.

Nel processo detto di termogenesi adattativa, il ruolo della proteina disaccoppiante UCP1 è di abbassare il gradiente di protoni a livello della membrana mitocondriale interna in modo da aggirare l’ATP sintetasi così da prevenire la sintesi di ATP a partire dall’ossidazione dei substrati mitocondriali e consentire la dispersione dell’energia come calore. L’espressione di UCP1 è fisiologicamente aumentata dallo stimolo adrenergico.

 I NEFA (nonesterified fatty acid), originati in risposta allo stimolo β-adrenergico dall’idrolisi dei trigliceridi intracellulari ad opera della HSL (hormone sensitive lipase), una molecola chiave nel controllo della lipolisi, costituiscono la principale fonte di substrato energetico per la produzione di calore da parte del BAT.

 Il recettore β3 adrenergico ha un ruolo chiave nell’innescare l’attività del BAT. La pathway mediata dalle catecolamine, tramite i β-recettori, infatti, aumenta i livelli di cAMP che a sua volta attiva la fosforilazione protein-kinasi A-dipendente della p38α-map kinasi.

Quest’ultima fosforila l’activating-transcription factor-2 (ATF2) per indurre la trascrizione del coattivatore PGC-1α, che gioca un ruolo chiave nella mitocondriogenesi e nel metabolismo ossidativo. PGC-1α è direttamente coinvolto nella stimolazione dell’espressione dell’UCP1 attraverso la sua abilità di co-attivare il PPAR-γ. In più, PGC-1α interagisce direttamente con i fattori respiratori nucleari (NRF1 e NRF2) per stimolare la sintesi mitocondriale.

Il disaccoppiamento mitocondriale che avviene nel BAT è regolato attraverso il sistema nervoso simpatico (SNS); infatti, il rilascio di noradrenalina da parte del SNS nelle vicinanze degli adipociti aumenta non solo l’attività termogenica, ma anche la capacità (sintesi di UCP1 e mitocondri) degli adipociti bruni di produrre calore. E’ noto che l’esposizione al freddo o l’eccesso di cibo aumentano il tasso di turnover delle catecolamine.

L’ATTIVITA’ DELLA MIOCHINA BAIBA

l’esercizio aerobico produce PGC- 1alpha che attiva la successiva immissione nel circolo ematico della miochina Baiba. Baiba agisce sul tessuto adiposo bianco per trasformarlo in grasso bruno via PPARalpha . Il grasso bruno genera calore dai grassi, senza produrre energia, praticamente brucia calorie e aumenta il metabolismo del corpo. Baiba stimola anche gli epatociti ( cellule del fegato) ad attivare l’utilizzo degli acidi grassi tramite la beta-ossidazione.

Quando i miociti sono stati sovraesposti a PGC-1 alfa, quattro metaboli sono risultati aumentati: Baiba, GABA , citosina e 2′- deossicitidina. Di queste quattro molecole, solo Baiba si è dimostrato capace di aumentare l’espressione di geni specifici nel BAT. Sembra che Baiba eserciti il suo effetto sugli epatociti e adipociti bianchi attraverso PPARalpha , una proteina recettore nucleare. Lo ricerca ha anche studiato come PGC-1 alfa aumenta l’espressione Baiba. Questa sembra agire attraverso l’espressione di un certo numero di enzimi responsabili della produzione Baiba.

Oltre ad aumentare il grasso bruno, trattando i topi con Baiba è aumentata la loro tolleranza al metabolismo del glucosio e riducendo il loro peso corporeo. Metabolismo è stato misurato per mezzo dell’analisi del consumo di ossigeno ( VO2 ). Topi Baiba avevano il consumo di ossigeno più alto, suggerendo un aumento del consumo calorico. Dopo 15 giorni di acqua potabile con aggiunta di baiba , vi è stata un elevata riduzione del peso corporeo. Nonostante l’aumento del metabolismo , i topi trattati con baiba non hanno consumato significativamente più grammi di cibo rispetto i topi di controllo.

La cosa più interessante, è stata l’influenza di Baiba sugli indicatori per la salute umana. Lo studio dei dati e campioni del Framingham Heart Study, valutando ben 2.067 persone, hanno analizzato i livelli plasmatici di Baiba, risultando che erano inversamente correlati con i seguenti indicatori negativi sulla salute : glicemia a digiuno, resistenza all’insulina, trigliceridi e colesterolo totale . Inoltre, i risultati del Family Study HERITAGE, si è visto che l’attività fisica di 20 settimane per persone in precedenza sedentarie, hanno dimostrato che la concentrazione plasmatica Baiba è aumentata del 17 % .

Baiba può rappresentare un ruolo fondamentale nella lotta contro l’obesità e le malattie ad essa correlate come il diabete . Gli autori suggeriscono che un giorno Baiba potrebbe essere utilizzata per combattere l’obesità.

BIBLIOGRAFIA

1) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24381432

2) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21123942

3) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22237023

4) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24401694

5) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23441053

6) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24459687

7) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21151149

8) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21196229

9) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19417078

Non si giudica il merito di un uomo dalle sue grandi qualità ma dall'uso che ne sa fare.
Andrea Rizzo
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