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# Biologia# Bioquímica

O Papel da Taurina e N-acetiltaurina no Metabolismo do Corpo

Pesquisas destacam o impacto da taurina no peso corporal e na regulação de energia.

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Índice

A taurina é um composto importante encontrado em muitos tecidos animais e em certos alimentos. Ela desempenha um papel vital no nosso corpo, especialmente em áreas que são bem ativas, como o coração, cérebro e músculos. Em resumo, a taurina ajuda a manter o equilíbrio no metabolismo do nosso corpo, e não ter o suficiente pode causar problemas como perda de músculo e redução na capacidade de exercício. Por outro lado, tomar taurina extra pode melhorar o desempenho em exercícios e ajudar a controlar o peso.

Recentemente, os cientistas têm analisado de perto como a taurina é processada no nosso corpo. Ela é feita de uma substância chamada cisteína e, através de uma série de reações químicas, a taurina é formada. Quando a taurina é decomposta, pode produzir vários subprodutos, um dos quais é chamado N-acetiltaurina. Entender como a taurina e seus subprodutos funcionam no nosso corpo pode esclarecer seus papéis na saúde e na doença.

O Papel da PTER no Metabolismo da Taurina

Uma enzima específica, conhecida como PTER, foi identificada como a principal responsável pela conversão de taurina e N-acetiltaurina. Essa enzima pode alternar entre criar N-acetiltaurina a partir da taurina e decompor N-acetiltaurina de volta em taurina. Essa função bidirecional da PTER é muito importante para regular os níveis desses compostos no nosso corpo.

Quando os pesquisadores analisaram modelos de camundongo, descobriram que, se a PTER fosse removida ou não estivesse funcionando corretamente, os níveis de N-acetiltaurina aumentavam significativamente. Camundongos sem PTER também mostraram redução de peso e gordura quando foram alimentados com uma dieta rica em gordura. Isso indica que a PTER desempenha um papel importante na regulação do peso e dos níveis de gordura, especialmente sob condições dietéticas específicas.

Atividades Enzimáticas e Seus Efeitos

Para saber mais sobre a PTER, os cientistas realizaram vários experimentos para entender como ela funciona. Usaram tecido renal de camundongos para isolar as Enzimas que ajudam a converter taurina e N-acetiltaurina. No final das contas, o tecido renal tinha a maior atividade dessas enzimas entre os vários tecidos.

Mais experimentos mostraram que, quando os cientistas adicionaram taurina e acetato (outro composto) às amostras de tecido renal, puderam medir a atividade da PTER observando quanto N-acetiltaurina era produzido. À medida que purificavam as amostras, descobriram que a PTER era a enzima chave responsável por essa conversão.

Em células que não tinham PTER, nenhuma atividade foi medida para a conversão de taurina e N-acetiltaurina. Em termos simples, a PTER é essencial para as transformações entre esses dois compostos.

Encontrando as Condições Certas para a Função da PTER

Quando os cientistas criaram uma versão pura da PTER em laboratório e começaram a testar, queriam descobrir o quão bem ela funciona em diferentes condições. Eles descobriram que a PTER é mais eficiente quando taurina e acetato estão presentes. Além disso, notaram que a PTER conseguia decompor outras substâncias relacionadas, mas mostrava uma forte preferência por taurina e acetato.

Estudando a estrutura da PTER, os cientistas conseguiram identificar partes importantes da enzima que interagem com seus substratos. Realizaram testes onde mudaram um pouco a estrutura da PTER e descobriram que essas mudanças impactavam quão bem a PTER poderia funcionar. Algumas modificações tornaram-na completamente inativa, enquanto outras reduziram sua atividade. Essa informação é crucial para entender como a enzima funciona e quais fatores influenciam seu desempenho.

Impacto da PTER no Peso Corporal e Regulação de Energia

O próximo passo para os cientistas foi ver o que acontece com o peso corporal e os níveis de gordura em camundongos que não têm PTER. Eles descobriram que esses camundongos apresentaram um aumento significativo nos níveis de N-acetiltaurina, e mostraram redução de peso e gordura quando alimentados com uma dieta rica em gordura. Essa descoberta sugere que a PTER é crucial para regular o equilíbrio energético no corpo.

Quando receberam taurina na água de beber, os camundongos deficientes em PTER comeram menos e tiveram um peso corporal menor em comparação com os camundongos normais. Esses resultados apoiam a ideia de que a PTER e a N-acetiltaurina estão envolvidas nas complexas maneiras como nosso corpo responde à dieta.

Produção de N-acetiltaurina e Seus Efeitos

Os pesquisadores estavam interessados nos efeitos da N-acetiltaurina em si. Eles administraram N-acetiltaurina aos camundongos e observaram que ela poderia reduzir efetivamente o peso corporal e a ingestão de alimentos. No entanto, esse efeito dependia da presença de um receptor conhecido como GFRAL. Quando bloquearam esse receptor, os efeitos da perda de peso da N-acetiltaurina foram diminuídos, mostrando que a N-acetiltaurina precisa desse receptor para exercer seus efeitos.

Essa pesquisa indica que a N-acetiltaurina tem uma forte influência sobre o apetite e o peso corporal, o que pode ser significativo para tratar a obesidade. O fato de a N-acetiltaurina conseguir ajudar a reduzir a ingestão de alimentos abre portas para seu possível uso em suplementos alimentares e tratamentos para obesidade.

Bactérias e N-acetiltaurina

Estudos posteriores revelaram que as Bactérias intestinais também desempenham um papel nos níveis de N-acetiltaurina. Quando os camundongos foram tratados com antibióticos que reduziram suas bactérias intestinais, os cientistas notaram uma queda significativa nos níveis de N-acetiltaurina. Por outro lado, camundongos que foram colonizados com cepas específicas de bactérias intestinais mostraram níveis aumentados de N-acetiltaurina.

Uma cepa específica, Bifidobacterium catenulatum, foi destacada como altamente eficaz na produção de N-acetiltaurina. Essa descoberta sugere que o microbioma intestinal pode não só ajudar na digestão, mas também desempenhar um papel valioso na regulação de certos metabolitos no corpo.

Conclusão

No geral, a pesquisa pinta um quadro das complexas interações entre a taurina, N-acetiltaurina e a enzima PTER. À medida que os cientistas aprendem mais sobre essas conexões, há potencial para desenvolver novas estratégias para gerenciar o peso corporal, o equilíbrio energético e a saúde através de intervenções dietéticas e manipulação de bactérias intestinais.

Os insights obtidos ao estudar a PTER ajudarão os pesquisadores a entender não só o metabolismo da taurina, mas também como isso se liga a questões mais amplas de metabolismo, nutrição e obesidade. Com mais trabalho, podem surgir aplicações valiosas na saúde humana, especialmente na gestão de condições ligadas à dieta e ao metabolismo.

Ao fomentar um bom entendimento desses mecanismos, há esperança de avançar opções de tratamento e melhorar o bem-estar geral através de abordagens direcionadas.

Fonte original

Título: A PTER-dependent pathway of taurine metabolism linked to energy balance

Resumo: Taurine is a conditionally essential micronutrient and one of the most abundant amino acids in humans1-3. In endogenous taurine metabolism, dedicated enzymes are involved in biosynthesis of taurine from cysteine as well as the downstream derivatization of taurine into secondary taurine metabolites4,5. One such taurine metabolite is N-acetyltaurine6. Levels of N-acetyltaurine are dynamically regulated by diverse physiologic perturbations that alter taurine and/or acetate flux, including endurance exercise7, nutritional taurine supplementation8, and alcohol consumption6,9. While taurine N-acetyltransferase activity has been previously detected in mammalian cells6,7, the molecular identity of this enzyme, and the physiologic relevance of N-acetyltaurine, have remained unknown. Here we show that the orphan body mass index-associated enzyme PTER (phosphotriesterase-related)10 is the principal mammalian taurine N-acetyltransferase/hydrolase. In vitro, recombinant PTER catalyzes bidirectional taurine N-acetylation with free acetate as well as the reverse N-acetyltaurine hydrolysis reaction. Genetic ablation of PTER in mice results in complete loss of tissue taurine N-acetyltransferase/hydrolysis activities and systemic elevation of N-acetyltaurine levels. Upon stimuli that increase taurine levels, PTER-KO mice exhibit lower body weight, reduced adiposity, and improved glucose homeostasis. These phenotypes are recapitulated by administration of N-acetyltaurine to wild-type mice. Lastly, the anorexigenic and anti-obesity effects of N-acetyltaurine require functional GFRAL receptors. Together, these data uncover enzymatic control of a previously enigmatic pathway of secondary taurine metabolism linked to energy balance.

Autores: Jonathan Z Long, W. Wei, X. Lyu, A. L. Markhard, S. Fu, R. E. Mardjuki, P. E. Cavanagh, X. Zeng, J. Rajniak, N. Lu, S. Xiao, M. Zhao, M. Dolores Moya-Garzon, S. D. Truong, C. J. Chou, L. W. Wat, S. Chidambaranathan Reghupaty, L. Voilquin, D. Xu, F. Shen, W. Huang, C. B. Ramirez, C. Jang, K. J. Svensson, M. A. Fischbach

Última atualização: 2024-03-22 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.21.586194

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.21.586194.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/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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