Le cellule grasse possono conservare la "memoria" dell'obesità anche dopo la perdita di peso

I cambiamenti epigenetici causati dall'obesità possono avere effetti duraturi, alterando l'attività genetica e la funzione delle cellule adipose anche dopo la perdita di peso.

In uno studio recente pubblicato sulla rivista Nature, un team di scienziati ha esaminato come il tessuto adiposo, in particolare le cellule adipose, mantenga cambiamenti trascrizionali anche dopo una significativa perdita di peso, portando potenzialmente a una predisposizione a riprendere peso.

Utilizzando tecniche avanzate di sequenziamento dell'acido ribonucleico (RNA), i ricercatori hanno studiato questi persistenti cambiamenti cellulari e genetici per comprendere meglio l'impatto a lungo termine dell'obesità sulla salute metabolica.

L'obesità comporta gravi rischi per la salute e porta quasi inevitabilmente a malattie metaboliche legate alla regolazione dell'insulina e a malattie cardiovascolari. Una perdita di peso efficace, sia attraverso la dieta, cambiamenti nello stile di vita, farmaci, interventi chirurgici o una combinazione di questi, è fondamentale per la gestione dell'obesità. Tuttavia, una delle principali sfide nel trattamento dell'obesità rimane il fenomeno "yo-yo", in cui le persone riprendono peso dopo averlo inizialmente perso.

La ricerca suggerisce che questo recupero di peso potrebbe essere il risultato di una forma di memoria metabolica persistente che persiste anche dopo la perdita di peso e si esprime in una varietà di tessuti, come il tessuto adiposo, il fegato e le cellule immunitarie. I meccanismi epigenetici, che influenzano l'espressione genica senza alterare la sequenza del DNA, potrebbero svolgere un ruolo chiave nel mantenimento di questi effetti.

Nonostante i recenti progressi, i precisi meccanismi cellulari alla base di questa memoria dell'obesità e il suo impatto sulla gestione del peso a lungo termine rimangono poco chiari. Pertanto, in questo studio, i ricercatori hanno analizzato la persistenza dei cambiamenti correlati all'obesità nel tessuto adiposo sia negli esseri umani che nei topi.

Hanno raccolto biopsie di grasso sottocutaneo e grasso omentale (un tipo speciale di grasso nella cavità addominale) da persone obese prima e due anni dopo la perdita di peso dovuta a chirurgia bariatrica. Per garantire confronti affidabili, hanno incluso anche biopsie degli stessi tessuti da persone normopeso. Questi campioni sono stati elaborati utilizzando il sequenziamento di RNA a singolo nucleo (snRNA-seq) per catturare i pattern di espressione genica in migliaia di cellule e analizzare i cambiamenti associati all'obesità.

Per gli esperimenti sui topi, i ricercatori hanno utilizzato modelli murini con marcatori specifici per il tessuto adiposo, consentendo una profilazione precisa dei cambiamenti trascrizionali ed epigenomici. I topi sono stati suddivisi in gruppi in base all'esposizione a una dieta ricca di grassi e alla successiva perdita di peso. Sono stati raccolti campioni di tessuto adiposo e, dopo l'isolamento dei nuclei dalle cellule, è stata eseguita la snRNA-seq per identificare i cambiamenti genetici presenti nei nuclei.

I ricercatori hanno anche utilizzato ATAC-seq (analisi della cromatina accessibile alle trasposasi con sequenziamento) per valutare l'accessibilità della cromatina negli adipociti e identificare marcatori epigenetici. Inoltre, è stata eseguita un'analisi delle modificazioni istoniche per determinare i cambiamenti nella regolazione dell'espressione genica in diversi tipi di cellule del tessuto adiposo.

I risultati hanno mostrato che il tessuto adiposo, sia negli esseri umani che nei topi, mantiene significativi cambiamenti trascrizionali ed epigenetici anche dopo una significativa perdita di peso. Campioni di tessuto adiposo umano raccolti prima e due anni dopo la chirurgia bariatrica hanno mostrato cambiamenti persistenti nei profili di espressione genica, in particolare negli adipociti. Questi cambiamenti includevano l'attività di geni associati ai processi metabolici, all'infiammazione e alla segnalazione cellulare.

Il profilo epigenetico dei topi ha mostrato che gli adipociti conservavano anche marcatori indicativi di una precedente esposizione all'obesità. Questi marcatori persistevano anche dopo la perdita di peso, suggerendo lo sviluppo di una "memoria" epigenetica che influenza le risposte cellulari.

I ricercatori hanno notato che le modificazioni istoniche, che sono regolatori epigenetici chiave dell'attività genica, venivano mantenute nei topi precedentemente obesi. Questa memoria epigenetica rendeva le cellule più suscettibili al recupero di peso in caso di riesposizione a una dieta ricca di grassi, portando a un recupero di peso più rapido rispetto ai topi non precedentemente obesi.

Inoltre, lo studio ha scoperto che questi cambiamenti si sono verificati principalmente negli adipociti, ma sono stati osservati anche in altri tipi di cellule adipose, indicando un effetto tissutale esteso. Questi risultati evidenziano il ruolo dei segni epigenetici persistenti nell'obesità e dimostrano come possano contribuire al recupero di peso anche dopo un intervento efficace.

In conclusione, i risultati hanno dimostrato che i cambiamenti cellulari ed epigenetici causati dall'obesità possono predisporre gli individui a riprendere peso a causa della memoria immagazzinata nelle cellule adipose. La comprensione di questi cambiamenti persistenti potrebbe aiutare a sviluppare futuri trattamenti volti a eliminare la memoria cellulare dell'obesità. Interrompere questa memoria potrebbe migliorare il successo a lungo termine degli interventi di perdita di peso e la salute metabolica delle persone con obesità.