Para peneliti melaporkan bahwa sinyal protein yang disebut SLIT3 membantu lemak cokelat meningkatkan produksi panas dengan mengoordinasikan pertumbuhan pembuluh darah dan saraf simpatis. Dalam eksperimen yang menggunakan model tikus serta kumpulan data sel dan jaringan manusia, tim menemukan bahwa SLIT3 terbelah menjadi dua fragmen dengan peran yang berbeda—satu terkait dengan pertumbuhan pembuluh darah dan yang lainnya dengan perluasan saraf—yang menunjukkan kemungkinan strategi pengobatan obesitas di masa depan yang bertujuan untuk meningkatkan pengeluaran energi.
Lemak cokelat berbeda dari lemak putih karena lemak ini dapat membakar bahan bakar seperti glukosa dan lipid untuk menghasilkan panas melalui termogenesis, sebuah proses yang membantu menjaga suhu tubuh.
Farnaz Shamsi, seorang asisten profesor patobiologi molekuler di NYU College of Dentistry sekaligus penulis senior studi tersebut, mengatakan bahwa dalam termogenesis, “semua energi kimia tersebut dihamburkan sebagai panas, bukan disimpan dalam tubuh sebagai lemak putih.” Ia menambahkan bahwa lemak cokelat dapat bertindak “seperti penyerap metabolik” dengan menyerap dan menggunakan sumber bahan bakar.
Agar lemak cokelat dapat mempertahankan produksi panas yang tinggi, ia bergantung pada “infrastruktur” neurovaskular yang padat. Saraf membantu mengirimkan sinyal pemicu dingin yang mengaktifkan jaringan, sementara pembuluh darah memasok oksigen dan nutrisi serta membantu mendistribusikan panas yang dihasilkan.
Dalam studi baru ini, para peneliti berfokus pada SLIT3, protein yang mereka jelaskan dilepaskan oleh sel lemak cokelat dan kemudian terbagi menjadi dua bagian. Dengan menggunakan eksperimen pada sel tikus dan manusia, mereka mengidentifikasi enzim BMP1 sebagai faktor yang memotong SLIT3 menjadi dua fragmen. Tim melaporkan bahwa fragmen-fragmen tersebut memiliki fungsi yang berbeda: satu mendorong pertumbuhan pembuluh darah, sementara yang lain mendukung perluasan jaringan saraf. Shamsi menggambarkannya sebagai “sinyal terbelah, yang merupakan desain evolusioner elegan di mana dua komponen dari satu faktor secara independen mengatur proses berbeda yang harus dikoordinasikan secara ketat dalam ruang dan waktu.”
Para peneliti juga melaporkan telah mengidentifikasi reseptor yang disebut PLXNA1 yang mengikat salah satu fragmen SLIT3 dan membantu mengatur perkembangan saraf. Dalam eksperimen tikus yang dijelaskan dalam laporan tersebut, penghapusan SLIT3 atau PLXNA1 membuat hewan lebih sensitif terhadap dingin dan kurang mampu mempertahankan suhu tubuh; lemak cokelat mereka juga menunjukkan struktur saraf yang terganggu dan jaringan pembuluh darah yang kurang kuat.
Untuk menilai apakah jalur ini relevan pada manusia, tim menganalisis sampel jaringan lemak dari lebih dari 1.500 individu, termasuk penderita obesitas, dengan fokus pada gen yang bertanggung jawab untuk memproduksi SLIT3. Menurut laporan tersebut, hasilnya mengaitkan aktivitas yang berhubungan dengan SLIT3 dengan ukuran-ukuran yang terkait dengan kesehatan jaringan lemak, peradangan, dan sensitivitas insulin pada obesitas. “Hal itu benar-benar menarik perhatian kami, karena menunjukkan bahwa jalur ini bisa relevan dalam obesitas manusia dan kesehatan metabolik,” kata Shamsi.
Para peneliti membingkai temuan ini sebagai pelengkap potensial untuk pendekatan penurunan berat badan yang terutama mengurangi asupan makanan. “Sebagian besar obat penurun berat badan, termasuk GLP-1, bekerja dengan menekan nafsu makan,” kata laporan tersebut, sementara menargetkan lemak cokelat secara prinsip dapat meningkatkan jumlah energi yang digunakan tubuh. Shamsi menekankan bahwa “hanya memiliki lemak cokelat saja tidak cukup—Anda memerlukan infrastruktur yang tepat di dalam jaringan tersebut untuk produksi panas.”
Studi ini diterbitkan dalam Nature Communications. Penulis tambahan yang tercantum dalam laporan tersebut berasal dari NYU College of Dentistry, Rockefeller University, University of Leipzig, ETH Zurich, Weill Cornell Medical College, dan Albert Einstein College of Medicine.
