Scoperte nell`intestino cellule che contrastano la reazione al

TLQP21 aumenta il dispendio energetico e previene l’insorgenza dell’obesita’ indotta dalla dieta
nel topo di laboratorio
Alessandro Bartolomucci et al. Proceedings of the National Academy of Science USA, 103,1458414589
Istituto di Neuroscienze, CNR -ROMA
Negli ultimi 25 anni i disordini metabolici sono divenuti uno dei maggiori argomenti di interesse sia
per la comunità scientifica che per il grande pubblico. Disordini metabolici quali obesità, anoressia,
bulimia ecc. colpiscono una larga fetta della popolazione soprattutto nel mondo occidentale. Ad
esempio l’obesità sta assumendo dimensioni epidemiche negli stati uniti ed in europa.
Sfortunatamente le cause di questi disordini metabolici restano poco conosciuti anche perché è
difficile sviluppare modelli animali adeguati e i geni candidati per tali disordini sono relativamente
rari e spesso hanno effetti molto ampi sulle funzioni fisiologiche.
Di recente nei nostri laboratori è stato identificato un gene noto come vgf, scoperto stimolando
alcune linee cellulari con proteine note come neurotrofine scoperte a seguito del lavoro pionieristico
di Rita Levi-Montalcini.
Il gene vgf è stato per la prima volta posto in relazione ai disordini metabolici a seguito dello
sviluppo di un topo transgenico. L’analisi di questo topo ha permesso di dedurre che le proteine
derivate dal gene vgf potessero avere un ruolo fondamentale e non ridondante nella regolazione
dell’omeostasi energetica che permettono di creare un link tra neurotrofine cerebrali e controllo del
metabolismo energetico.
Immagine - 1 - Effetti del peptide TLQP21 ©PNAS
Fin ora però non era noto nessun peptide vgf-derivato avente un ruolo nella regolazione del
metabolismo. Utilizzando le moderne tecniche di proteomica, cioe’ di identificazione e
caratterizzazione delle proteine, un gruppo di ricercatori italiani guidati da Alessandro Bartolomucci
e Anna Moles dell’Istituto di neuroscienze (In) e Andrea Levi e Roberta Possenti dell’Istituto di
Neurobiologia e medicina molecolare (Inmm) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) di
Roma, ha identificato per la prima volta, nel cervello del ratto, un peptide, una piccola proteina di
21 aminoacidi, derivato dal gene vgf.
Questo peptide (TLQP-21), somministrato nei ventricoli cerebrali di topi normali, incide sul
metabolismo aumentando il dispendio energetico, la temperatura corporea ed i livelli plasmatici di
adrenalina e quindi diminuisce la quantità di massa grassa. Lo studio è pubblicato sulla rivista
internazionale Pnas – Proceedings of the National Academy of Science of the USA.
Più in dettaglio, l’analisi biochimica ha permesso di evidenziare nel cervello del ratto in maniera
inequivocabile un peptide corrispondente alla sequenza predetta su base genetica per il peptide VGF
derivato, denominato TLQP-21. Il nome del peptide TLQP-21 deriva per convenzione dal nome dei
primi quattro amminoacidi (TLQP) e dal numero totale di amminoacidi che lo compongono (21).
Quando il peptide è stato iniettato cronicamente nel cervello dei topi, l’effetto è stato un marcato
aumento del dispendio energetico, determinato con la quantità di O2 consumato dagli animali, e la
temperatura corporea. Questi effetti vanno in parallelo con un aumento di adrenalina circolante e di
noradrenalina nei tessuti adiposi, due molecole che aumentano il dispendio energetico e i processi
catabolici, risultando invece indipendenti dall’attività locomotoria e dagli ormoni tiroidei, anch’essi
fortemente implicati nel metabolismo energetico.
Inoltre, il tessuto adiposo dei topi nutriti con una dieta normale, risulta ridotto così come il
principale ormone adipocitario, la leptina. Questi effetti nel tessuto adiposo vanno in parallelo con
un aumento dell’espressione di recettori e marcatori molecolari implicati nei processi metabolici
quali i recettori adrenergici di tipo beta e le proteine mitocondriali disaccoppianti.
A seguito di questi risultati i topi sono stati sottoposti ad un’alimentazione ricca in grassi e trattati
con il peptide TLQP-21. L’effetto è stato sorprendente, il peptide, infatti, era in grado di prevenire
le prime fasi dell’obesità indotta da dieta grassa che invece si sviluppava nei topi di controllo. Nei
topi trattati con TLQP-21 infatti, nonostante loro mangiassero la stessa quantità di cibo rispetto agli
animali di controllo, il peso restava invariato, così come il peso della massa grassa e i livelli
circolanti degli ormoni leptina e grelina.
In conclusione, lo studio condotto da Bartolomucci, Moles e collaboratori ha identificato per la
prima volta un nuovo neuropeptide implicato nella regolazione del metabolismo energetico, il
TLQP-21. I risultati ottenuti nello studio pubblicato su PNAS permettono di concludere che TLQP21 stimoli il sistema nervoso autonomo e determini un aumento di dispendio energetico.
Alla luce del suo effetto, TLQP-21 è anche in grado di bloccare l’obesità determinata
dall’ingestione di una dieta ricca di grassi. Perciò, TLQP-21 può essere considerato un target
promettente nello sviluppo di nuovi farmaci sviluppati per limitare l’aumento di massa grassa
aumentando il dispendio energetico.
Bibliografia
Bartolomucci, A., La Corte, G., Possenti, R., Locatelli, V., Rigamonti, A.E., Torsello, A., Bresciani,
E., Bulgarelli, I., Rizzi, R., Pavone, F., D’Amato, F.R., Severini, C., Mignogna, G., Giorgi, A.,
Schininà, M.E., Elia, A.G., Brancia, C., Ferri, G.-L., Conti, R., Ciani, B., Pascucci, T., Dell’Omo,
G., Muller, E.E., Levi, A., Moles, A. (2006). TLQP-21, a VGF-derived peptide, increases energy
expenditure and prevents the early phase of diet-induced obesity. Proceedings of the National
Academy of Science USA, 103,14584-14589