Il fruttosio assunto con la dieta induce lipogenesi epatica tramite produzione di acetato da parte del microbiota

The consumption of fructose has significantly increased in recent decades due to the use of sucrose and high-fructose corn syrup in beverages and processed foods, contributing to the rise in obesity rates and non-alcoholic fatty liver disease. Fructose intake stimulates de novo lipogenesis in the liver, where carbon precursors of acetyl-CoA are converted into fatty acids. The ATP citrate lyase (ACLY) enzyme cleaves cytosolic citrate to generate acetyl-CoA and is activated after carbohydrates consumption. The authors of this article, using in vivo isotope tracing, demonstrate that liver-specific deletion of ACLY in mice fails to suppress fructose-induced lipogenesis. Dietary fructose is converted to acetate by the gut microbiota, supplying lipogenic acetyl-CoA independently of ACLY. Depletion of the microbiota or silencing of hepatic ACSS2, which generates acetyl-CoA from acetate, strongly suppresses the conversion of fructose into hepatic acetyl-CoA and fatty acids. These data reveal a dual-action mechanism regulating hepatic lipogenesis, where fructolysis within hepatocytes provides a signal to promote the expression of lipogenic genes, while microbial acetate generation fuels lipogenic pools of acetyl-CoA.

Il consumo di fruttosio è aumentato notevolmente negli ultimi decenni a causa dell'utilizzo di saccarosio e sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio nelle bevande e nei cibi processati, contribuendo all'aumento dei tassi di obesità e steatosi epatica non alcolica. L'assunzione di fruttosio stimola la lipogenesi de novo nel fegato, processo che consiste nella conversione di precursori carbonilici in acetil-CoA e poi in acidi grassi. Un ruolo fondamentale è svolto dall'enzima ATP citrato liasi (ACLY), che trasforma il citrato citosolico in acetil-CoA. Gli autori di questo articolo, utilizzando il tracciamento isotopico in vivo, mostrano che la delezione specifica di ACLY nel fegato dei topi non riesce a sopprimere la lipogenesi indotta dal fruttosio. Il fruttosio dietetico viene infatti convertito in acetato dal microbiota intestinale, e ciò fornisce acetil-CoA lipogenico indipendentemente dall'ACLY. La deplezione del microbiota o il silenziamento dell'enzima epatico ACSS2, che genera acetil-CoA dall'acetato, sopprime notevolmente la conversione del fruttosio in acetil-CoA e acidi grassi. I dati rivelano un meccanismo a doppia azione che regola la lipogenesi epatica, in cui la fruttolisi all'interno degli epatociti fornisce un segnale per promuovere l'espressione dei geni lipogenici e la generazione di acetato microbico alimenta i pool lipogenici di acetil-CoA.