генетична

Ампаро Толоса, Новини за медицинската генетика

Изображение: Petr Kratochvil [CC0], чрез Wikimedia Commons Нарастващият брой на засегнатите хора (повече от 600 милиона по целия свят), както и влиянието му върху различни човешки патологии като сърдечно-съдови заболявания, диабет тип 2, някои нарушения на мускулно-скелетната система и някои видове рак превърнаха затлъстяването в един от основните здравословни проблеми в световен мащаб.

Определяно като прекомерно натрупване на мазнини в тялото, вредно за здравето, затлъстяването често се разглежда като енергиен дисбаланс между количеството консумирани калории и изразходваните. По този начин храната и физическата активност играят решаваща роля в нейното развитие. Неотдавнашно проучване, ръководено от Масачузетския технологичен институт и Харвардския университет току-що въведе нов елемент в уравнението: генетиката на всеки индивид.

От различните проучвания за асоцииране, проведени до момента, геномният регион на FTO е този, който представлява по-голяма връзка с риска от затлъстяване. Въпреки това, как генетичните вариации в този регион могат да придадат уязвимост на затлъстяването, все още е нерешен въпрос.

Чрез епигеномен анализ на 127 човешки клетъчни типа изследователите откриха доказателства, че клетъчният тип, най-засегнат от генетични вариации в локуса на FTO, са родоначалниците на адипоцитите, клетките, в които се съхраняват мазнините. Те също така идентифицираха генетичен превключвател в региона, който регулира гените IRX3 и IRX5. Чрез сравняване на клетките с различните генетични варианти, екипът установи, че в адипоцитните прогениторни клетки рисковият вариант активира този превключвател - който обикновено е изключен - и това от своя страна активира гените IRX3 и IRX5. По този начин, по време на диференциацията на адипоцитите, клетките, съдържащи рисковия генетичен вариант, дублират своята експресия на гените IRX3 и IRX5.

Мастна тъкан. Персонал на Blausen.com. «Галерия Блаузен 2014». Медицински вестник на Wikiversity. DOI: 10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762.

Екипът установи, че IRX3 и IRX5 участват в термогенезата, процес, при който адипоцитите разсейват енергията като топлина, вместо да я натрупват като мазнина. По този начин в клетките с рисков вариант адипоцитите претърпяват преход от клетки, способни да разсейват енергия към клетки, които натрупват енергия, което води до затлъстяване.

„Първите проучвания върху термогенезата бяха фокусирани върху кафявата мастна тъкан, която играе основна роля при мишките, но на практика не съществува при възрастни хора“, казва Мелина Клаусницър, първият автор на работата. "Този нов път контролира термогенезата в най-богатите резерви от бяла мастна тъкан и нейната генетична връзка със затлъстяването показва, че тя влияе върху глобалния енергиен баланс при хората."

Изследователите установиха в клетките на пациент, че редактирането на генома, за да замени рисковия вариант с нерисковия вариант, инактивира генетичния превключвател, възстановявайки репресията на IRX3 и IRX5, така че програмата за експресия на гени, свързани с разсейването на енергия и термогенезата възстановена.

В допълнение, те наблюдават, че както в човешките, така и в мишите клетки ефектите на генетичния вариант могат да бъдат обърнати чрез въздействие върху експресията на IRX3 или IRX5. "Чрез манипулиране на новия маршрут успяхме да променим програмите за съхранение и разсейване на енергия на клетъчно ниво и на нивото на целия организъм, осигурявайки нова надежда за лечение срещу затлъстяване", каза Манолис Келис, директор на работата.

Резултатите от работата представляват, на първо място, важна промяна в начина на приближаване към затлъстяването, тъй като голяма част от предишните проучвания считаха, че действието на варианта на риска при FTO ще се осъществи върху нервните вериги, които контролират апетита. въздействието му върху адипоцитните предшественици показва съществуването на пътища, независими от мозъка. Освен това те осигуряват нови възможности за терапевтично действие за лечение на затлъстяване. "Познаването на причинно-следствения вариант, включен в асоциацията на затлъстяването, може да позволи редактиране на генома в соматични клетки като терапевтичен път за лица, носещи алела на риска", казва Келис. "Но по-важното е, че откритите клетъчни вериги биха могли да ни позволят да регулираме основния метаболитен превключвател при рискови и нерискови индивиди, за да противодействаме на околната среда, начина на живот или генетичния принос към затлъстяването."

Справка: Claussnitzer M, et al. FTO Затлъстяване Вариант вериги и адипоцити Браунинг при хората. N Engl J Med.2015 септември 3; 373 (10): 895-907. doi: 10.1056/NEJMoa1502214.