Una tecnica che utilizza l'imaging luminoso per monitorare come un tipo di tessuto adiposo viene convertito in un altro è stata impiegata dai ricercatori di A*STAR per comprendere meglio condizioni come il diabete e l'obesità. La tecnica potrebbe essere alla base di un approccio rapido ed economico al monitoraggio di questa conversione.

I due principali tipi di tessuto adiposo hanno proprietà molto diverse:il bianco (WAT) immagazzina l'energia in eccesso e il suo accumulo è legato all'obesità, mentre il marrone (BAT) ha immense capacità di bruciare energia. Alcuni WAT possono essere convertiti in tessuto simile ai BAT mediante un processo noto come imbrunimento che, almeno nei roditori, ha funzioni anti-obesità e anti-diabetiche.

I metodi attuali per monitorare la doratura richiedono molto tempo e sono grezzi. Due team dell'A*STAR Singapore Bioimaging Consortium guidati da Shigeki Sugii e Malini Olivo hanno collaborato per migliorare il processo. Hanno monitorato con successo il processo di imbrunimento utilizzando tecniche di spettroscopia ottica:spettroscopia a riflettanza diffusa (DRS) e imaging multispettrale (MSI).

"DRS e MSI hanno permesso di rilevare e misurare il livello di doratura dei grassi in pochi minuti, " dice Sugii. "Questo è in netto contrasto con i metodi analitici tradizionali come l'espressione genica, analisi delle proteine ​​o istologia, che in genere richiedono giorni."

I ricercatori hanno stimolato l'imbrunimento in WAT dai topi e quantificato il processo utilizzando DRS, che rileva il modello di luce diffusa da un campione che è illuminato con luce a lunghezza d'onda stretta. DRS ha prodotto "impronte digitali" spettrali distinte per WAT, doratura WAT, e BAT. MSI, che misura la luce riflessa a lunghezze d'onda specifiche, ha integrato e convalidato i risultati del DRS. I ricercatori hanno ulteriormente convalidato questi risultati confrontandoli con quelli dei metodi di analisi genica e proteica.

Il valore nell'uso di DRS e MSI per rilevare l'imbrunimento deriva dalle differenze nella composizione di WAT e BAT. WAT è costituito da un'unica grande goccia di grasso, mentre il BAT comprende molte piccole goccioline di grasso e macchinari che bruciano energia (mitocondri). Questa differenza, soprattutto nella composizione, significa che le tecniche di imaging della luce possono essere utilizzate per distinguerli. "La spettroscopia ottica può rilevare le differenze intrinseche nelle caratteristiche ottiche dei tessuti, differenziando così tra il classico tessuto adiposo bruno e bianco, e grasso bianco durante il processo di doratura, " spiega Olivo.

I ricercatori prevedono che queste tecniche possono essere sviluppate per studiare l'imbrunimento negli animali vivi e nell'uomo. "Queste tecniche faciliteranno lo studio delle associazioni tra obesità e capacità di imbrunimento dei grassi, e il potenziale sviluppo di approcci terapeutici per migliorare la doratura per affrontare l'obesità, "dice Sugi.