Regulació hipotalàmica de l’homeòstasi energètica

L’hipotàlem és el regulador principal de l’homeòstasi energètica com a resposta als nutrients per controlar així l’ús i la despesa de l’energia. L’interès del nostre grup rau a avaluar com les neurones de l’hipotàlem, en especial a l’hipotàlem medial basal (HMB), responen a reptes metabòlics com una sobrecàrrega d’àcids grassos, una dieta alta en greixos o el dejuni per regular el metabolisme perifèric. Estudiem els mecanismes moleculars mitjançant els quals les neurones de l’hipotàlem responen als canvis de lípids (ceramides, endocannabinoides, àcids grassos) i neuropèptids (com la leptina o la grelina) al cervell i com aquests senyals de l’hipotàlem regulen la ingesta de menjar, la despesa total d’energia, la termogènesi del teixit adipós marró (TAM) així com el metabolisme dels àcids grassos al fetge, músculs o teixit adipós blanc.

Aquesta dinàmica de l’hipotàlem és especialment rellevant en el desenvolupament de malalties metabòliques cròniques, com per exemple l’obesitat o la diabetis de tipus 2, que tenen una alta prevalença en l’actualitat. Així doncs, intentem identificar nous objectius a l’hipotàlem per lluitar contra les alteracions metabòliques. En particular, la línia de recerca principal del grup se centra en la isoforma neuronal carnitina palmitoiltransferasa 1 C (CPT1C). Aquesta proteïna s’expressa a les neurones i, malgrat la falta d’activitat catalítica, desenvolupa un paper crucial en el fenotip obesogènic. El nostre grup ha demostrat que els ratolins KO de CPT1C mostren una alteració en el metabolisme de la ceramida a les neurones, la qual cosa és un pas clau en el camí de la senyalització de la grelina i la leptina a l’hipotàlem. Així mateix, es necessita la CPT1C a l’hipotàlem ventral per percebre adequadament un equilibri energètic negatiu i la divisió del combustible a fetge i múscul. El nostre objectiu és ara dilucidar la funció neuronal de la CPT1C a l’hipotàlem per respondre a les adaptacions metabòliques i prevenir el fenotip obesogènic. A més, busquem mètodes basats en la nanomedicina capaços de modificar la CPT1 a l’hipotàlem.

El laboratori de neurolípids utilitza tècniques biomèdiques i moleculars per entendre els mecanismes moleculars mitjançant els quals l’hipotàlem percep els reptes metabòlics i hi respon. En particular, utilitzem models de ratolins amb obesitat per desenvolupar determinacions in vivo (p. ex. termogènesi en el TAM, administració central de fàrmacs o hormones, metabolisme de ceramides hipotalàmiques i endocannabinoides, entre d’altres).