Hormonas tiroideas, OBESIDAD y termogEnesis en grasa parda

Angel A. Zaninovich*
Centro de Investigaciones de la Glándula Tiroides (CONICET), Centro de Medicina Nuclear,Hospital de Clínicas José de San Martín, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires

* Miembro de la Carrera del Investigador del CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas).

Resumen

La grasa parda es el principal órgano de termogénesis hormono-dependiente (non-shivering thermogenesis) en mamíferos menores. Su función es producir y disipar calor rápidamente en respuesta al frío. Lo hace sintetizando una proteína, la termogenina o UCP1 (uncoupling protein1). Esta proteína está localizada en la membrana interna de la mitocondria y actúa como translocador del gradiente de protones derivados de las oxidaciones en la cadena respiratoria. Reemplaza a otro translocador, la ATP sintetasa y desacopla así oxidaciones de fosforilaciones. De esta manera, la energía que se utiliza para fosforilar ADP a ATP se disipa como calor. El proceso termogénico es regulado por el hipotálamo, que ante el estímulo del frío activa al sistema simpático y aumenta la secreción de norepinefrina (NE) en la grasa parda. La NE, en presencia de triiodotironina (T3) y a través del receptor beta-3-noradrenérgico, promueve la expresión del gen de la UCP1. La T3 deriva principalmente del aumento de la actividad de la 5´-deiodinasa tipo II, que deiodina la tiroxina (T4) a T3. El combustible que utiliza la grasa parda para las oxidaciones mitocondriales son los ácidos grasos derivados de la lipólisis de los triglicéridos llevada a cabo por la lipoproteína lipasa específica de este tejido. La grasa parda tiene una función limitada en el hombre, excepto para la adaptación del recién nacido al cambio de temperatura del medio interno al medio externo. El estudio de la fisiología de la grasa parda permitirá conocer los factores que regulan el gasto energético y el peso corporal y contribuirá así al tratamiento de la obesidad humana.

Palabras clave:termogénesis, grasa parda, triiodotironina, tiroxina, termogenina, norepinefrina, balance energético

Abstract

Thyroid hormones, obesity and brown adipose tissue thermogenesis. Brown adipose tissue (BAT) is the main site for hormone-dependent (non-shivering) thermogénesis in response to cold in lower mammals. The hypothalamus controls the cold-induced BAT activation by stimulating the sympathetic nerves and the secretion of norepinephrine (NE) in BAT. Mediated by beta-3 noradrenergic receptor and in the presence of triiodothyronine (T3), NE promotes the synthesis of the uncoupling protein 1 (UCP1). UCP1 is a 32kDa protein located in the inner membrane of BAT mitochondria, where it dissipates the proton gradient created by oxidations in the mitochondria. UCP1 functions as a proton translocator, substituting for another translocator, the ATP synthetase. The uncoupling of oxidations and phosphorylations and the inhibition of ATP synthesis lead to dissipation as heat of all energy produced in the respiratory chain. The supply of adequate amounts of T3 is ensured by the cold-induced enhancement of the enzyme 5´-deiodinase type II activity, which deiodinates thyroxine (T4) to T3. The absence of T3 blocks UCP1 synthesis, leading to hypothermia. BAT has a limited significance in humans, except in the newborn, where it serves for a rapid acclimation to ambient temperature. The study of BAT physiology will provide more insight into the mechanisms regulating energy balance and body weight in humans, thus contributing to prevent and treat human obesity.

Key words:brown fat, thermogenesis, thyroid hormones

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Recibido: 20-I-2001 Aceptado: 24-IV-2001