Forskare rapporterar att ett proteinsignalämne vid namn SLIT3 hjälper brunt fett att öka värmeproduktionen genom att koordinera tillväxten av blodkärl och sympatiska nerver. I experiment med musmodeller samt data från mänskliga celler och vävnader fann forskargruppen att SLIT3 delas upp i två fragment med distinkta roller – ett kopplat till kärltillväxt och det andra till nervutveckling – vilket pekar på möjliga framtida strategier för fetmabehandling som syftar till att öka energiförbrukningen.
Brunt fett skiljer sig från vitt fett genom att det kan förbränna bränslen som glukos och lipider för att generera värme genom termogenes, en process som bidrar till att bibehålla kroppstemperaturen.
Farnaz Shamsi, biträdande professor i molekylär patobiologi vid NYU College of Dentistry och studiens huvudförfattare, förklarar att vid termogenes "försvinner all den kemiska energin som värme istället för att lagras i kroppen som vitt fett." Hon tillägger att brunt fett kan fungera "som en metabolisk sänka" genom att ta upp och använda bränslekällor.
För att brunt fett ska kunna upprätthålla en hög värmeproduktion är det beroende av en tät neurovaskulär "infrastruktur". Nerver hjälper till att överföra köldutlösta signaler som aktiverar vävnaden, medan blodkärl tillför syre och näringsämnen samt hjälper till att sprida den genererade värmen.
I den nya studien fokuserade forskarna på SLIT3, ett protein som de beskriver som något som frisätts av bruna fettceller och sedan delas i två delar. Genom experiment i mus- och mänskliga celler identifierade de enzymet BMP1 som den faktor som klyver SLIT3 i två fragment. Gruppen rapporterade att fragmenten har olika funktioner: det ena främjar tillväxten av blodkärl, medan det andra stöder utbyggnaden av nervnätverk. Shamsi beskrev detta som "en delad signal, vilket är en elegant evolutionär design där två komponenter av en enskild faktor oberoende reglerar distinkta processer som måste vara strikt koordinerade i tid och rum."
Forskarna rapporterade även identifieringen av en receptor vid namn PLXNA1 som binder till ett av SLIT3-fragmenten och hjälper till att reglera nervutvecklingen. I musexperimenten som beskrivs i rapporten ledde borttagning av SLIT3 eller PLXNA1 till att djuren blev känsligare för kyla och fick sämre förmåga att hålla kroppstemperaturen; deras bruna fett uppvisade dessutom skadad nervstruktur och ett mindre robust blodkärlsnätverk.
För att bedöma om denna signalväg kan vara relevant för människor analyserade gruppen vävnadsprover från över 1 500 individer, inklusive personer med fetma, med fokus på genen som ansvarar för produktionen av SLIT3. Enligt rapporten kopplades SLIT3-relaterad aktivitet till mått förknippade med fettvävnadens hälsa, inflammation och insulinkänslighet vid fetma. "Det fångade verkligen vårt intresse, eftersom det antyder att denna signalväg kan vara relevant för fetma och metabol hälsa hos människor," sade Shamsi.
Forskarna presenterade resultaten som ett potentiellt komplement till metoder för viktminskning som främst fokuserar på att minska matintaget. "De flesta läkemedel för viktminskning, inklusive GLP-1-analoger, fungerar genom att dämpa aptiten," uppger rapporten, medan målinriktad påverkan på brunt fett i princip skulle kunna öka mängden energi kroppen förbrukar. Shamsi betonade att "det räcker inte med att bara ha brunt fett – man behöver rätt infrastruktur inom vävnaden för att producera värme."
Studien har publicerats i Nature Communications. Övriga författare som listas i rapporten kommer från NYU College of Dentistry, Rockefeller University, Universitetet i Leipzig, ETH Zürich, Weill Cornell Medical College samt Albert Einstein College of Medicine.
