Estudio abre camino para nuevas estrategias terapéuticas contra la obesidad

Una investigación realizada por el Redoxoma, un Centro de Investigación, Innovación y Difusión de la FAPESP, descubrió que los canales mitocondriales de potasio regulan la producción de calor en el tejido adiposo marrón

Agência FAPESP* – Un estudio realizado por investigadores del Centro de Procesos Redox en Biomedicina (Redoxoma) mostró que los canales mitocondriales de potasio sensibles al ATP (MitoK_ATP) están involucrados tanto en el desarrollo de las células de grasa marrón como en la activación del desacoplamiento mitocondrial en estas células, un proceso que disipa la energía en forma de calor.

El Redoxoma es un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID, por sus siglas en portugués) financiado por la FAPESP y con sede en el Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), en Brasil.

“Descubrimos que, para que la célula de grasa marrón produzca calor de forma eficiente, el canal mitocondrial de potasio necesita estar cerrado”, explica Osvaldo Rodrigues Pereira Júnior, investigador del Redoxoma. “Es la primera vez que se reporta este fenómeno, revelando un componente hasta ahora desconocido en la activación termogénica.”

El tejido adiposo marrón, también conocido como grasa marrón, es uno de los principales responsables de mantener la temperatura corporal en los mamíferos, generando calor mediante un proceso denominado termogénesis sin temblores. Para ello, consume una gran cantidad de energía, lo que lo convierte en un objetivo prometedor para estrategias terapéuticas contra la obesidad. Comprender cómo se activa la grasa marrón puede abrir el camino hacia nuevas formas de regular el gasto energético y promover la salud metabólica.

El estudio fue desarrollado durante la maestría de Pereira Júnior en el Laboratorio de Metabolismo Energético del IQ-USP, con una beca de la FAPESP bajo la orientación de la profesora Alicia Kowaltowski, del mismo instituto.

La investigación fue publicada en el American Journal of Physiology-Cell Physiology.

Activación termogénica

El trabajo mostró que, en ratones, la exposición al frío y la estimulación adrenérgica —es decir, la acción de hormonas típicas de la respuesta al frío y al estrés— modulan los niveles del canal MitoK_ATP en el tejido adiposo marrón.

Para comprender mejor la función de este canal, los investigadores eliminaron el gen que codifica una subunidad esencial del MitoK_ATP en preadipocitos humanos, que son las células precursoras del tejido adiposo. Con ello, observaron una disminución en el consumo de oxígeno, una reducción en la proliferación celular y dificultad en la diferenciación de esos precursores en adipocitos maduros. En líneas celulares de ratones, la ausencia de la misma proteína comprometió la respiración celular en la etapa precursora, pero no en las células ya diferenciadas.

El dato más sorprendente, sin embargo, provino de los adipocitos maduros. Al inhibir el canal MitoK_ATP, los investigadores observaron un aumento en el consumo de oxígeno cuando las células eran estimuladas, lo que sugiere que el cierre del canal es necesario para que la termogénesis del tejido adiposo marrón alcance su máxima eficiencia.

Esta observación también se confirmó en mitocondrias aisladas de ratones tratados con un compuesto que activa los receptores adrenérgicos específicos de la grasa marrón. En esas condiciones, la inhibición del MitoK_ATP también incrementó el consumo de oxígeno asociado a la termogénesis.

Para Kowaltowski, los resultados del estudio apuntan a dos evidencias complementarias sobre la importancia del cierre del canal MitoK_ATP en la activación de la termogénesis. “Además de observar que las células con el canal cerrado generan más calor, también vimos que, en animales en una condición que estimula la producción de calor, los canales estaban más cerrados”, comenta la profesora.

Ella destaca que estos dos hallazgos convergen hacia la misma conclusión: “Al mismo tiempo que el tejido se activa para generar calor, el canal se cierra. Esto indica que existe algún tipo de señalización dentro de la célula que lleva a esa situación ideal para la producción de calor. Son dos maneras distintas de demostrar la importancia de cerrar ese canal para alcanzar la máxima generación de calor.”

El artículo Mitochondrial ATP-Sensitive K⁺ Channels (MitoK_ATP) Regulate Brown Adipocyte Differentiation and Metabolism puede consultarse en: journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajpcell.00070.2025.

* Con información de Maria Celia Wider, del Redoxoma.