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Nova Método pra Estudar o Tecido Adiposo Marrom

Pesquisa apresenta um jeito mais seguro de estudar gordura marrom em humanos.

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O Tecido adiposo marrom (BAT) tem chamado a atenção como uma possível forma de combater a obesidade e problemas de saúde relacionados. Pesquisas mostram que pessoas com obesidade tendem a ter menos BAT. Quando ativado, o BAT queima energia e absorve gorduras e açúcares. Os cientistas costumam usar um tipo especial de exame que envolve um traçador de glicose para medir quanto de energia o BAT está usando.

No entanto, estudar o BAT em humanos é complicado. O tecido é difícil de acessar devido à sua localização no corpo, tornando difícil fazer Biópsias. A maior parte do que sabemos sobre o BAT vem de estudos com animais, como roedores. Pesquisas recentes mostraram que o BAT humano se comporta de maneira diferente do BAT de roedores, especialmente em como é ativado por hormônios.

Em adultos, a gordura marrom significativa é encontrada principalmente perto dos rins, ao longo da coluna e na área do pescoço. A maior parte do nosso entendimento sobre esse tecido vem de estudos que coletaram amostras durante cirurgias para outras condições. Esse método não permite estudos em tempo real, já que o BAT geralmente está inativo durante esses procedimentos.

Os pesquisadores têm buscado uma maneira melhor e mais segura de coletar amostras do BAT sem precisar de procedimentos cirúrgicos invasivos. Neste estudo, um novo método usando ultrassom para guiar biópsias com agulhas pequenas foi testado. Isso poderia ajudar a coletar amostras de indivíduos saudáveis e permitir um estudo mais profundo do BAT.

Desenho do Estudo

A pesquisa recebeu aprovação ética, e voluntários saudáveis com idades entre 18 e 45 anos e peso normal foram convidados a participar. Aqueles com doenças recentes, em medicação ou com doenças crônicas não foram incluídos. Antes das biópsias, os participantes passaram por vários testes para garantir que estavam saudáveis.

Após um período de jejum, os participantes foram ao hospital. Eles foram instruídos a evitar exercícios antes da biópsia. Os pesquisadores usaram ultrassom para localizar o BAT na área do pescoço. Depois de injetar um anestésico local, usaram uma pequena agulha de biópsia para coletar amostras de tecido. Eles também coletaram uma amostra da gordura abdominal para comparação.

Um total de 32 voluntários saudáveis contribuiu para o estudo. As biópsias foram coletadas, rapidamente congeladas para teste ou usadas para cultivar células pré-adipocitárias, que têm potencial para se tornar células de gordura.

Isolamento e Análise de RNA

Os pesquisadores isolaram RNA das amostras de BAT e gordura abdominal coletadas. O processo de extração usou um kit especializado para maximizar a quantidade de RNA obtida de amostras de tecido pequenas. O RNA foi então usado para avaliar a expressão de certos genes relacionados ao metabolismo de gordura.

Por meio de uma análise cuidadosa, conseguiram verificar que isolaram RNA suficiente da maioria das amostras. Eles checaram a presença de genes específicos geralmente encontrados na gordura marrom e branca para ver como as amostras se comparavam. Surpreendentemente, encontraram um gene específico mais ativo na gordura branca do que na gordura marrom.

Cultura e Diferenciação Celular

Os pré-adipócitos, as células que podem se desenvolver em células de gordura, foram isolados de ambos os tipos de amostras de gordura. Os pesquisadores tinham como objetivo cultivar essas células no laboratório, o que permitiria estudar seu comportamento e características. Eles descobriram que, embora as células pudessem ser cultivadas, nem todas podiam ser transformadas em células de gordura maduras.

Foi notado que algumas culturas mostraram uma tendência a se desenvolver em células que não acumulam gordura, o que foi inesperado. Isso indicou que o método de coleta e manuseio das amostras precisava de mais refinamento para melhorar as taxas de sucesso.

Eles também examinaram a expressão de genes termogênicos, que são importantes para a queima de gordura. Os resultados mostraram que, embora alguns genes pudessem ser ativados, não havia diferença clara entre as culturas de gordura marrom e branca.

Avanços no Método de Biópsia

O método de biópsia guiada por ultrassom provou ser rápido e relativamente fácil de realizar. A maioria dos participantes relatou desconforto mínimo, além de uma leve queimação devido à anestesia. No entanto, houve uma complicação séria em que um participante desenvolveu um pneumotórax, que é uma condição em que o ar vaza para o espaço ao redor dos pulmões. Isso exigiu intervenção médica, mas não resultou em efeitos a longo prazo.

Esse incidente destacou a importância de considerar cuidadosamente os riscos associados à coleta de amostras de tecido de áreas sensíveis como o pescoço. Os pesquisadores observaram que o uso de uma agulha menor ajudou a evitar mais complicações, embora reconheceram os desafios inerentes a esse procedimento.

Direções Futuras e Melhorias

Embora o novo método de obtenção de amostras seja promissor, há várias áreas a serem melhoradas. Um grande problema é a variação de quanto tecido adiposo marrom as pessoas têm. Alguns indivíduos podem ter muito pouco ou nenhum, dependendo de fatores como idade e peso.

Estudos futuros podem envolver a verificação da presença de BAT usando técnicas de imagem antes de tentar fazer biópsias. Isso poderia ajudar os pesquisadores a direcionar indivíduos que têm BAT suficiente para um estudo significativo.

Outra área que precisa de atenção é o processo de extração de RNA. Os métodos usados poderiam ser ajustados para produzir melhores resultados de amostras menores. Abordagens mais suaves podem ser necessárias para melhorar a qualidade e a quantidade de RNA.

Melhorias em como as células são manuseadas e cultivadas também ajudariam a obter resultados mais confiáveis. Técnicas avançadas existem para estudar células únicas e poderiam ser benéficas na análise das pequenas biópsias feitas neste estudo.

Além disso, os pesquisadores precisam avaliar cuidadosamente os genes que estão medindo. Alguns resultados inesperados mostraram expressões genéticas na gordura branca que não eram previstas, apontando para possíveis erros técnicos.

Conclusão

Essa pesquisa apresentou um novo método para obter amostras de tecido adiposo marrom de forma segura em sujeitos humanos. A capacidade de isolar pré-adipócitos dessas amostras e analisar a Expressão Gênica oferece uma oportunidade valiosa para estudar a biologia da gordura marrom. Com mais melhorias, esse método pode ser fundamental para entender o papel do BAT em várias doenças metabólicas e avaliar como ele responde a diferentes estímulos.

Ao aprimorar as técnicas usadas nesses estudos, os cientistas esperam desenvolver uma melhor compreensão de como a gordura marrom funciona e seu potencial para ajudar no tratamento da obesidade. Pesquisas futuras poderiam abrir portas para explorar as interações entre a gordura marrom e outros processos corporais, pavimentando o caminho para abordagens inovadoras para lidar com questões de saúde relacionadas ao peso.

Fonte original

Título: An ultrasound-guided biopsy technique for obtaining supraclavicular brown fat biopsies and preadipocytes

Resumo: Studying activated human brown adipose tissue (BAT) in vivo poses challenges due to its intricate anatomical positioning. Through the implementation of an ultrasound-guided biopsy technique, we successfully collected BAT samples from the supraclavicular region of 27 healthy individuals. As a comparative control, subcutaneous white adipose tissue (WAT) was similarly extracted from the same participants. Furthermore, we isolated progenitor cells from four tissue biopsies in both regions, subsequently subjecting them to a 12-day in vitro differentiation protocol following stimulation with 10 {micro}M norepinephrine. To assess the mRNA expression of thermogenic genes within these small tissue samples, we employed a targeted cDNA amplification procedure, followed by conventional quantitative PCR (qPCR). Our study demonstrated that, with further refinement, this biopsy methodology can be used to obtain thermogenic adipose tissue. However, the expression data exhibited considerable diversity, and no statistically significant overall trends emerged for any of the five BAT marker genes (UCP1, PPARGC1A, PRDM16, CIDEA, CITED1), nor for the WAT marker HOXC8. The differentiation capacity of the progenitor cells revealed irregularities, with only three adipocyte cultures (two WAT and one BAT) displaying satisfactory differentiation potential. Remarkably, the differentiated BAT culture displayed a significantly elevated basal UCP mRNA expression level, further induced by 1.7-fold upon stimulation with norepinephrine. In summary, based on the in vitro data, brown adipose samples can be obtained using our ultrasound-guided biopsy technique approach. However, significant refinements are necessary before robust in vivo data can be generated in future intervention studies.

Autores: Søren Nielsen, E. S. Andersen, N. Z. Jespersen, T. I. Henriksen, B. K. Pedersen, C. Scheele

Última atualização: 2024-05-02 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.570595

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.570595.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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