Metabolismo del tejido adiposo marrón circadiano

El tejido adiposo marrón es una forma de grasa que puede metabolizar la glucosa para generar calor. Cuando está activo, puede convertir una gran cantidad de glucosa en energía térmica. La activación de la grasa parda podría potencialmente ayudar a combatir la obesidad al aumentar la tasa metabólica basal. Sin embargo, la activación y la señalización de la grasa parda son poco conocidas. En un modelo de ratón, hemos demostrado recientemente que existe una variación circadiana significativa en la activación de la grasa parda y también hemos descubierto el gen responsable de los cambios circadianos (Gerhart-Hines et al, Nature 2013). Específicamente, hemos demostrado que en ratones de tipo salvaje, la activación de la grasa parda es alta durante la noche y baja durante el día. Actualmente se desconoce si la activación de la grasa parda humana tiene un componente circadiano. Demostrar que la activación de la grasa parda en humanos está sujeta a ritmos circadianos similares a los de los ratones sería un paso importante para comprender la señalización de la activación y podría ayudar a dilucidar posibles estrategias para controlar la activación. La tomografía por emisión de positrones/tomografía computarizada (PET/CT) es una modalidad de imagen híbrida que permite obtener imágenes de isótopos emisores de positrones como el flúor-18 (F-18) junto con imágenes anatómicas mediante rayos X. La información fisiológica del componente PET se registra conjuntamente con la información anatómica del componente CT, lo que permite una localización y cuantificación precisas de los procesos fisiológicos. El radiofármaco emisor de positrones más utilizado clínicamente es la fluorodesoxiglucosa F-18 (FDG). Es un análogo de la glucosa que es absorbido por los transportadores de glucosa y fosforilado a FDG-6P por la hexocinasa. Sin embargo, la isomerasa, la siguiente enzima en la ruta glucolítica, es inactiva en FDG-6P y, por lo tanto, queda atrapada en gran medida en la célula. Por lo tanto, FDG PET/CT brinda un mapa de la cantidad relativa de captación y fosforilación de glucosa durante el intervalo desde la inyección hasta la exploración. La grasa parda activada tiene una fuerte captación de FDG con una señal muy intensa. Por lo tanto, FDG PET/CT se puede utilizar tanto para determinar si una persona tiene grasa parda activada en el momento de la exploración como para cuantificar el nivel general de metabolismo de la grasa. Nuestro objetivo principal es recopilar datos piloto sobre la posible presencia de variaciones circadianas en la absorción de grasa parda en voluntarios varones jóvenes, sanos y delgados. Planeamos hacer esto mediante la realización de dos exploraciones FDG PET/CT con 12 horas de diferencia mientras el paciente permanece en un entorno con temperatura y dieta controladas antes de ambas exploraciones. Nuestra hipótesis principal es que la actividad de la grasa parda será mayor durante el día que durante la noche (ya que los ritmos circadianos humanos y de ratón se invierten). También combinaremos la medición de cortisol con las inyecciones de FDG, ya que los niveles de cortisol brindan información independiente valiosa sobre el ritmo circadiano.