L’attività degli adipociti bruni è correlata all’abilità, nei mammiferi, di resistere all’accumulo dell’adipe corporeo. In alcune condizioni, il tessuto adipocitario bianco, può essere convertito in uno stato metabolicamente attivo, comune nel tessuto adipocitario bruno. Questo fenomeno viene chiamato “browning” (imbrunimento) e porta l’organismo a consumare le riserve adipose. L’irisina, un ormone da poco scoperto, viene secreto dai muscoli scheletrici nel circolo sanguigno promuovendo l’imbrunimento del tessuto adiposo bianco.
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La ricerca
In esperimenti eseguiti su linee murine, è stato dimostrato come l’irisina ricombinante abbia provocato perdita di peso ed un migliorato utilizzo del glucosio.
Successivamente è stato dimostrato come l’irisina sia in grado di upregolare la sintesi della termogenina (UCP-1 o uncoupling protein-1) una proteina in grado di controllare la capacità termogenica degli adipociti bruni. Questo effetto è stato mediato dalla fosforilazione (da parte del’irisina) della protein-chinasi P38 MAPK, cioè un fattore che regola la comunicazione extracellulare. Per poter confermare il ruolo della p38MAPK, è stata inibita insieme alle ERK (sono delle molecole di segnalazione intracellulare basate sulle protein-chinasi coinvolte nella regolazione della meiosi, della mitosi e in altre funzioni post-mitotiche nelle cellule differenziate). L’inibizione è andata ad influire negativamente sulla sovraregolazione dell’irisina sulla termogenina (UCP-1).
Inoltre gli scienziati hanno osservato che l’irisina è in grado di promuovere l’espressione della betatrofina, un altro ormone recentemente identificato che promuove la proliferazione delle cellule beta del pancreas e migliora la tolleranza al glucosio.
Struttura cristallina dell’irisina. L’irisina deriva dal taglio della FNDC5, una proteina di membrana. La struttura quaternaria dell’irisina si presenta come un dimero.Funzioni dell’irisina
Quindi dagli studi è emerso che l’irisina è potenzialmente in grado di prevenire l’obesità e il diabete di tipo 2 (associato all’obesità), stimolando l’espressione del WAT, responsabile dell’imbrunimento degli adipociti bianchi, attraverso i pathway p38MAPK ed ERK.
A seguito di queste scoperte altri team di ricerca hanno approfondito i vari ruoli dell’irisina.
In uno studio del 2015, gli studiosi hanno visto che la somministrazione di irisina ricombinante (irisina-r) a basse dosi, aumentava la densità minerale dello strato più esterno delle ossa (zona corticale o zona compatta) e andava a modificare positivamente la struttura delle ossa. Questi processi si verificano poiché l’irisina va ad agire sugli osteoblasti indifferenziati, migliorandone il differenziamento e l’attività attraverso l’upregolazione del fattore di trascrizione 4.
La proteina TCF4 agisce come un fattore di trascrizione ed è principalmente coinvolto nello sviluppo neurologico del feto durante la gravidanza, iniziando la differenziazione neurale legandosi al DNA. Il TCF4 è presente sia nel sistema nervoso centrale, sia nei somiti e nella cresta gonadica durante le fasi iniziali dello sviluppo. Nelle fasi successive dello sviluppo viene sintetizzato nella tiroide, nel timo e nei reni, mentre nell’età adulta si trova nei linfociti, nei muscoli e nel sistema gastrointestinale.
Inoltre gli studiosi hanno scoperto che l’irisina somministrata a basso dosaggio:
- aumenta la sintesi di osteopontina: una proteina che mantiene l’omeostasi delle ossa e del sistema immunitario; questa proteina si lega alla struttura cristallina dell’osso e ne fornisce la struttura base
- diminuisce quella della sclerostina: una proteina prodotta dagli osteociti in grado di inibire la formazione di nuovo tessuto osseo.
In seguito, il team di ricerca, ha eseguito anche uno studio comparativo sul dosaggio dell’irisina nei riguardi dell’espressione della termogenina ed hanno scoperto che bassi dosaggi non vanno ad influire sul fenomeno di imbrunimento degli adipociti bianchi.
