Дослідження показує, що варіація генів призводить до того, що жирові клітини поглинають глюкозу швидше, ніж зазвичай, удвічі перевищуючи їх розмір.

генетичний

ожиріння часто відносять до простого рівняння: люди їдять занадто багато, а фізичні вправи занадто мало; Але є все більше доказів того, що принаймні частина збільшення ваги, яка впливає на сучасних людей, є зумовленою. Нові дослідження з дослідницького трикутника в Сполучених Штатах свідчать про те, що варіанти гена під назвою анкірин В, що переносяться мільйонами американців, може змусити людей жирувати не з власної вини.

Дослідження, проведене на мишах, показало, що варіація гена змушує жирові клітини поглинати глюкозу швидше, ніж зазвичай, удвічі перевищуючи їх розмір. Коли до рівняння додається метаболізм старіння або дієта з високим вмістом жиру, ожиріння стає майже неминучим. "Ми обов’язково називаємо це ожирінням ", говорить головний автор дослідження Ванн Беннетт і професор біохімії в Медичній школі університету Дьюка, Дарем, штат Північна Кароліна, США. "Ми вважаємо, що цей ген міг допомогти нашим предкам накопичувати енергію під час голоду. В даний час, коли їжі багато, варіанти анкірину В можуть сприяти епідемії ожиріння ", - додає експерт, робота якого опублікована цього понеділка в" Працях Національної академії наук ".

Беннетт відкрив білок анкірину В більше 30 років тому. Він присутній у кожна тканина тіла і діє як якір, що зв’язує важливі білки з внутрішньою частиною клітинної мембрани. Беннет та інші дослідники пов'язують дефекти анкірину-В з низкою захворювань людини, зокрема аутизм, м’язова дистрофія, старіння, діабет та нерегулярне серцебиття.

Кілька років тому Джейн Хілі, докторант, яка працювала в лабораторії Беннета, зауважила, що миші з серцевою аритмією, спричиненою мутаціями анкірину-В, були товщі, ніж їх однолітки. Щоб з’ясувати причину, він створив моделі мишей, які несли пару загальнолюдських варіантів гена.

Дамаріс Лоренцо, докторський дослідник у лабораторії того часу, виявив, що ці миші вони швидко набирали вагу, замикаючи більшу частину калорій у жировій тканині, а не відправляючи їх в інші тканини, щоб спалювати енергію, як повідомляється у статті, опублікованій у 2015 р. у „Journal of Clinical Investigation”. "Проблема в тому, що ми все ще не знали, як працював цей ген, - пояснює Беннет. - У цій області поширена думка, що більша частина ожиріння може бути прослідкована до центрів контролю апетиту та апетиту, що мешкають у мозку. Але що, якщо це не все в нашій голові? ".

Миші страждають ожирінням, не з’їдаючи більше

Щоб вивчити це питання, Лоренцо, нині асистент кафедри клітинної біології та фізіології в Університеті Північної Кароліни в Чапел-Хілл, змусив його дослідницьку групу повністю вибити ген анкирину-В в жировій тканині мишей.

Вони повторили багато тих самих експериментів, які були проведені в попередніх моделях мишей, які мали мутантні версії анкірину-В по всьому тілу. Так само, як і раніше, сконструйовані миші набрали вагу, і їхні накопичуючі енергію білі жирові клітини збільшились удвічі, незважаючи на їжу та фізичні вправи в тій же кількості, що і звичайні миші. Збільшення ваги навіть зростало, коли мишей старіли або годували жирною дієтою. "Ми швидко дізналися, що найбільше накопичення ліпідів в жирових клітинах переливається в печінку і м'язи, - розповідає Лоренцо--. Ненормальне накопичення жиру в цих тканинах спричинило запалення та порушення реакції на інсулін, відмітна риса діабету типу 2. Подібний каскад подій - це те, що часто трапляється у людей, і тому ожиріння може бути настільки шкідливим для нашого здоров'я ".

Провівши низку біохімічних експериментів, Лоренцо показав, що видалення або мутація анкірину-В змінило динаміку Glut4, білка, що дозволяє глюкозі потрапляти в жирові клітини. В результаті, повені були ефективно відкриті, дозволяючи глюкозі надходити в клітини швидше, ніж зазвичай.

Лоренцо замислювався, чи той самий механізм мав місце і в інших відомих мутаціях людського анкірину-В. Варіанти анкірину-В переносять 1,3 відсотка кавказців та 8,4 відсотка афроамериканців, що представляє мільйони людей лише в США. Лоренцо вирощував жирові клітини за допомогою цих варіантів і виявив, що вони теж засвоювали глюкозу з більшою швидкістю. LЗдається, що хвороба походить із жирової тканини, хоча вона, ймовірно, матиме вплив на інші частини тіла. "Ми виявили, що миші можуть страждати ожирінням, не з'їдаючи більше, і що існує основний клітинний механізм, що пояснює це збільшення ваги, - говорить Беннет. - Цей ген може дозволити нам виявити людей, які перебувають у групі ризику і повинні стежити за тим, які калорії вони споживають і більше тренуйтеся, щоб тримати своє тіло і вагу під контролем ".

Але спочатку Беннетт каже, що його лабораторні висновки повинні бути підтверджені серед загальної популяції. Для цього дослідникам потрібно буде ідентифікувати людей з варіантами анкірину-В, а потім оцінити сімейний анамнез, зріст і вагу та характерні фізіологічні особливості, а також метаболізм глюкози, щоб визначити вплив цих варіантів на здоров’я людини.