Een techniek die lichtbeeldvorming gebruikt om te controleren hoe het ene type vetweefsel wordt omgezet in het andere, is door A*STAR-onderzoekers gebruikt om aandoeningen zoals diabetes en obesitas beter te begrijpen. De techniek zou een snelle en kosteneffectieve aanpak kunnen ondersteunen om deze conversie te monitoren.

De twee belangrijkste soorten vetweefsel hebben zeer verschillende eigenschappen:wit (WAT) slaat overtollige energie op en de ophoping ervan is gekoppeld aan obesitas, terwijl bruin (BAT) enorme energieverbrandingsmogelijkheden heeft. Sommige WAT kan worden omgezet in BBT-achtig weefsel door een proces dat bekend staat als bruin worden, dat, tenminste bij knaagdieren, heeft anti-obesitas en anti-diabetische functies.

De huidige methoden voor het monitoren van bruining zijn tijdrovend en grof. Twee teams van het A*STAR Singapore Bioimaging Consortium onder leiding van Shigeki Sugii en Malini Olivo werkten samen om het proces te verbeteren. Ze hebben het bruiningsproces met succes gevolgd met behulp van optische spectroscopietechnieken - diffuse reflectiespectroscopie (DRS) en multispectrale beeldvorming (MSI).

"DRS en MSI maakten het mogelijk om het niveau van vetbruining binnen enkele minuten te detecteren en te meten, ", zegt Sugii. "Dit staat in schril contrast met traditionele analytische methoden zoals genexpressie, eiwitanalyse of histologie, die meestal dagen duren."

De onderzoekers stimuleerden bruin worden in WAT van muizen en kwantificeerden het proces met behulp van DRS, die het patroon van verstrooid licht detecteert van een monster dat wordt verlicht met licht met een smalle golflengte. DRS produceerde verschillende spectrale "vingerafdrukken" voor WAT, bruin worden WAT, en BAT. MSI, die gereflecteerd licht meet op specifieke golflengten, de bevindingen van de DRS aangevuld en gevalideerd. De onderzoekers valideerden deze resultaten verder door ze te vergelijken met die van gen- en eiwitanalysemethoden.

De waarde bij het gebruik van DRS en MSI voor het detecteren van bruin worden komt van de verschillen in WAT- en BBT-samenstelling. WAT bestaat uit een enkele grote vetdruppel, terwijl BAT veel kleine vetdruppeltjes en energieverbrandende machines (mitochondriën) omvat. Dit verschil, vooral qua compositie, betekent dat lichtbeeldtechnieken kunnen worden gebruikt om ze van elkaar te onderscheiden. "Optische spectroscopie kan de intrinsieke verschillen in optische kenmerken van weefsels vastleggen, daarbij onderscheid makend tussen klassiek bruin en wit vetweefsel, en wit vet tijdens het bruiningsproces, ", legt Olivo uit.

De onderzoekers verwachten dat deze technieken kunnen worden ontwikkeld voor het bestuderen van bruin worden bij levende dieren en mensen. "Deze technieken zullen de studie van associaties tussen obesitas en vetbruiningscapaciteiten vergemakkelijken, en de mogelijke ontwikkeling van therapeutische benaderingen om bruin worden te verbeteren voor het aanpakken van obesitas, ' zegt Sugi.