Lipogênese e adipogênese são processos metabólicos associados ao armazenamento de gordura no corpo. Embora intimamente interligados, representam estágios distintos no processo de acumulação de gordura.

Este artigo examinará os principais mecanismos fisiológicos implicados nos processos de lipogênese e adipogênese. Adicionalmente, serão explorados os mecanismos de ação e metodologias de validação de ingredientes cosméticos que inibam efetivamente ambos os processos, facilitando assim a redução da gordura localizada.

Mecanismos Fisiológicos da Lipogênese

A lipogênese é o processo pelo qual ácidos graxos e triglicerídeos, que são moléculas de gordura, são sintetizados a partir de fontes de energia em excesso, como carboidratos e proteínas. Ocorre principalmente no fígado, mas também em outros tecidos, como tecido adiposo, músculos e glândulas mamárias. A lipogênese é regulada por uma variedade de enzimas e fatores de transcrição que governam a expressão gênica e as vias metabólicas envolvidas na síntese de gordura.

Os principais mecanismos de ação subjacentes à lipogênese abrangem:

Absorção de glicose

A glicose é transportada para dentro das células através de transportadores de glicose (GLUTs) e sofre conversão em gliceraldeído-3-fosfato, um intermediário crítico no processo de síntese de ácidos graxos.

Glicolise 

A glicose sofre glicólise, uma via metabólica que ocorre no citoplasma da célula, resultando na conversão da glicose em piruvato. Posteriormente, o piruvato é posteriormente transformado em acetil-CoA, que é transportado para a mitocôndria.

Conversão de acetil-CoA em citrato

Dentro das mitocôndrias, o acetil-CoA derivado da glicólise sofre conversão em citrato catalisado pela enzima citrato sintase.

Transporte de citrato para o citosol

O citrato formado nas mitocôndrias é transportado para o citosol por meio de um transportador específico.

Síntese de ácidos graxos

No citosol, o citrato é convertido novamente em acetil-CoA e malonil-CoA, que são os blocos de construção para a síntese de ácidos graxos. Esses ácidos graxos são então combinados com uma molécula de glicerol para formar triglicerídeos.

Mecanismos Fisiológicos da Adipogênese

A adipogênese é caracterizada como o processo de diferenciação de células-tronco mesenquimais em adipócitos, que são células especializadas no armazenamento de gordura. A adipogênese ocorre principalmente no tecido adiposo, embora também possa ocorrer em menor extensão em outros tecidos. É regulado por uma complexa rede de fatores de transcrição e sinais hormonais.

Os principais mecanismos de ação da adipogênese envolvem:

Proliferação e diferenciação de células-tronco 

As células-tronco mesenquimais presentes no tecido adiposo se multiplicam e se diferenciam em adipócitos imaturos, conhecidos como pré-adipócitos.

Acúmulo de gordura

Os pré-adipócitos acumulam lipídios e aumentam de tamanho, formando gotículas de gordura no citoplasma.

Maturação dos adipócitos 

Os pré-adipócitos passam por um processo de maturação, no qual ocorrem alterações morfológicas e bioquímicas que levam à formação de adipócitos maduros.

Secreção de Adipocinas

Os adipócitos maduros secretam uma série de substâncias bioativas, conhecidas como adipocinas, que desempenham um papel importante na regulação metabólica, inflamação e sinalização hormonal.

Ambos os processos, lipogênese e adipogênese, desempenham papéis essenciais no metabolismo energético e no armazenamento de gordura no corpo.

Os ingredientes cosméticos podem atuar inibindo a lipogênese e a adipogênese, contribuindo para a redução da gordura localizada. A seguir apresentaremos mais detalhes sobre seus mecanismos de ação e técnicas de validação da eficácia de ingredientes cosméticos contra a lipogênese e a adipogênese, a fim de promover esta afirmação.

Mecanismos de ação de ingredientes cosméticos

Ingredientes cosméticos eficazes contra a adipogênese e a lipogênese podem atuar através de diferentes mecanismos.

Aqui estão alguns dos principais:

Inibição de enzimas lipogênicas: 

Alguns ingredientes podem inibir enzimas envolvidas na síntese de ácidos graxos e triglicerídeos, reduzindo assim a lipogênese. Essas enzimas incluem acetil-CoA carboxilase e a enzima glicerol-3-fosfato desidrogenase. Ao inibir estas enzimas, os ingredientes podem ajudar a reduzir a produção e armazenamento de gordura. Exemplos de ingredientes com esta propriedade incluem extratos de plantas como chá verde, algas e café verde.

Estimulação da lipólise: 

A lipólise é o processo de decomposição dos triglicerídeos em ácidos graxos livres e glicerol. Ingredientes cosméticos podem estimular a lipólise, promovendo assim a liberação de gordura armazenada nas células adiposas. Isto pode ser conseguido através da ativação de enzimas como a lipase sensível a hormônios (HSL). A cafeína é um exemplo de ingrediente que pode estimular a lipólise.

Modulação da diferenciação de adipócitos: 

Alguns ingredientes podem influenciar a diferenciação das células estaminais em adipócitos, controlando assim a formação de novas células adiposas. Isto pode ser conseguido através da regulação de fatores de transcrição e vias de sinalização envolvidas no processo de adipogênese. O ácido retinóico (derivado da vitamina A) é um exemplo de ingrediente que pode modular a diferenciação dos adipócitos.

Aumento da termogênese: 

A termogênese é o processo pelo qual o corpo gera calor e queima calorias. Ingredientes que promovem a termogênese podem aumentar o gasto energético e, portanto, ajudar a reduzir a gordura corporal. A capsaicina, encontrada no pimentão vermelho, é um exemplo de ingrediente que pode aumentar a termogênese.

Metodologias de validação de eficácia de ingredientes cosméticos

Existem diversas metodologias e técnicas in vitro utilizadas para validar a eficácia de ingredientes cosméticos contra a adipogênese e a lipogênese. Estes ensaios fornecem uma avaliação precisa do potencial dos ingredientes para modular estes processos metabólicos.

Aqui estão algumas das técnicas comumente empregadas:

Diferenciação de células pré-adipócitos: 

Neste ensaio, as células pré-adipócitos são cultivadas e induzidas a se diferenciarem em adipócitos maduros. Ingredientes cosméticos são adicionados durante o processo de diferenciação para avaliar seu efeito na formação de adipócitos. O número de adipócitos formados pode ser determinado por diferentes marcadores, como a quantificação de triglicerídeos intracelulares.

Acúmulo lipídico intracelular: 

Nesta abordagem, células pré-adipócitos ou adipócitos já diferenciados são expostos a ingredientes cosméticos, e o acúmulo intracelular de lipídios é avaliado. Corantes lipofílicos, como Oil Red O, são frequentemente usados ​​para rotular e quantificar lipídios acumulados em adipócitos.

Atividade enzimática lipogênica: 

Esses ensaios medem a atividade de enzimas envolvidas na síntese de ácidos graxos e triglicerídeos, como acetil-CoA carboxilase e glicerol-3-fosfato desidrogenase. Ingredientes cosméticos são testados para verificar se são capazes de inibir a atividade dessas enzimas.

Liberação de ácidos graxos: 

Este teste avalia se os ingredientes cosméticos estimulam a lipólise, ou seja, a liberação de ácidos graxos dos adipócitos. Os adipócitos são tratados com os ingredientes e a quantidade de ácidos graxos liberados no meio de cultura é quantificada por métodos bioquímicos ou kits específicos.

Expressão genetica: 

A análise da expressão gênica pode ser realizada usando técnicas como RT-qPCR ou microarranjos de DNA. Estes ensaios permitem avaliar como os ingredientes cosméticos influenciam a expressão de genes envolvidos na adipogênese e na lipogênese. A expressão dos genes ATGL, HSL e PRDM é comumente avaliada por sua relação direta com os mecanismos de lipogênese, conforme descrito abaixo:

• Genes ATGL (lipase triglicerídeo adiposo): 

O gene ATGL codifica a enzima lipase sensível a hormônio conhecida como ATGL. Esta enzima desempenha um papel fundamental na quebra dos triglicerídeos (lipólise) armazenados nas células de gordura. A análise da expressão do gene ATGL permite avaliar os níveis de produção desta enzima e sua influência na lipólise.

• Genes HSL (lipase sensível a hormônios): 

O gene HSL codifica outra enzima chamada lipase sensível a hormônios (HSL). Esta enzima também está envolvida na lipólise e é responsável pela degradação dos triglicerídeos em ácidos graxos livres e glicerol. A análise da expressão do gene HSL é relevante para a compreensão da capacidade das células adiposas de liberar gordura durante o processo de lipólise.

• Genes PRDM (contendo domínio regulador positivo): 

Os genes PRDM pertencem a uma família de genes que codificam fatores de transcrição envolvidos na regulação da expressão gênica. Esses genes podem estar envolvidos em processos metabólicos, incluindo a lipogênese (formação de gordura). A análise da expressão do gene PRDM pode fornecer informações sobre a atividade da lipogênese nas células adiposas.

A técnica RT-qPCR (Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real) é amplamente utilizada para medir a quantidade relativa de mRNA específico desses genes em uma amostra de células ou tecidos. A técnica envolve a conversão reversa de mRNA em cDNA (DNA complementar) usando a enzima transcriptase reversa. Em seguida, é realizada PCR em tempo real para amplificar e quantificar o cDNA, permitindo a detecção da expressão dos genes de interesse.

Ao avaliar a eficácia de um ingrediente cosmético contra a lipogênese, a análise da expressão dos genes ATGL, HSL e PRDM por RT-qPCR permite observar alterações nos níveis de mRNA desses genes em resposta ao tratamento com o ingrediente. Se a expressão desses genes for reduzida, pode indicar redução da lipogênese e, portanto, sugerir que o ingrediente cosmético é eficaz na inibição desse processo.

Os mecanismos fisiológicos de adipogênese e lipogênese são robustos e os ingredientes cosméticos podem desempenhar um papel significativo na sua inibição e subsequente redução de gordura localizada. A utilização de metodologias e técnicas precisas, como as apresentadas acima, é essencial para validar a sua eficácia.

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