Проучване показва, че генната вариация кара мастните клетки да абсорбират глюкозата по-бързо от нормалното, повече от два пъти по-голям от техния размер.

клетките

The затлъстяването често се приписва на просто уравнение: хората ядат твърде много и упражняват твърде малко; Но има все повече доказателства, че поне част от наддаването на тегло, което засяга съвременните хора, е предопределено. Ново изследване от Изследователския триъгълник в САЩ предполага, че варианти на ген, наречен анкирин В, носени от милиони американци, те биха могли да направят хората дебели без собствена вина.

Изследването, проведено при мишки, показва, че генната вариация кара мастните клетки да абсорбират глюкозата по-бързо от нормалното, повече от два пъти по-голям от техния размер. Когато към уравнението се добави остаряващ метаболизъм или диета с високо съдържание на мазнини, затлъстяването става почти неизбежно. "Ние го наричаме затлъстяване непременно ", казва главният автор на изследването Ван Бенет и професор по биохимия в Медицинското училище на университета Дюк в Дърам, Северна Каролина, САЩ. "Ние вярваме, че този ген е могъл да помогне на нашите предци да съхраняват енергия по време на глад. Понастоящем, когато храната е изобилна, вариантите на анкирин В могат да подхранват епидемията от затлъстяване ", добавя този експерт, чиято работа е публикувана този понеделник в„ Трудове на Националната академия на науките ".

Бенет откри протеина анкирин В преди повече от 30 години. Той присъства в всяка телесна тъкан и действа като котва, свързваща важни протеини с вътрешността на клетъчната мембрана. Бенет и други изследователи свързват дефектите в анкирин-В с редица човешки заболявания, включително аутизъм, мускулна дистрофия, стареене, диабет и неравномерен сърдечен ритъм.

Преди няколко години Джейн Хили, докторант, работещ в лабораторията на Бенет, забеляза, че мишките със сърдечна аритмия, причинени от мутации на анкирин-В, са по-дебели от техните диви съжители. За да разбере защо, той създава модели на мишки, които носят няколко често срещани човешки варианта на гена.

Дамарис Лоренцо, постдокторант в лабораторията по това време, открива, че тези мишки те наддават бързо, заключвайки по-голямата част от калориите си в мастната тъкан, вместо да ги изпращат в други тъкани, за да горят за енергия, както се съобщава в статия, публикувана през 2015 г. в „Journal of Clinical Investigation“. „Проблемът е, че все още не знаехме как работи този ген", обяснява Бенет. „В тази област съществува общоприетото схващане, че голяма част от затлъстяването може да бъде проследено до центровете за контрол на апетита и апетита, които се намират в мозъка. Но какво, ако не всичко е в главата ни? ".

Мишките затлъстяват, без да ядат повече

За да проучи този въпрос, Лоренцо, сега асистент по клетъчна биология и физиология в Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, накара изследователската си група напълно да избие гена за анкирин-В в мастната тъкан на мишките.

Те повториха много от същите експерименти, които бяха проведени в предишни модели на мишки, които носеха мутантни версии на анкирин-В в телата им. Точно както преди, инженерните мишки напълниха и техните енергосъхраняващи бели мастни клетки удвоиха размера си, въпреки храненето и упражненията в същото количество като нормалните мишки. Увеличаването на теглото дори се е увеличило, тъй като мишките са остарявали или са били хранени с високо съдържание на мазнини. „Бързо научихме, че най-голямото натрупване на липиди в мастните клетки се прелива в черния дроб и мускулите - разказва Лоренцо--. Ненормалното натрупване на мазнини в тези тъкани причинява възпаление и нарушаване на инсулиновия отговор, отличителен белег на диабет тип 2. Подобна каскада от събития е това, което често се случва при хората и затова затлъстяването може да бъде толкова вредно за нашето здраве ".

След провеждането на поредица от биохимични експерименти, Лоренцо показа, че премахването или мутацията на анкирин-В променя динамиката на Glut4, протеина, който позволява на глюкозата да навлезе в мастните клетки. Като резултат, портите за наводнение бяха ефективно отворени, позволявайки на глюкозата да тече в клетките по-бързо от нормалното.

Лоренцо се чудеше дали същият механизъм се наблюдава и при други известни човешки мутации на анкирин-В. Вариантите на анкирин-В се носят от 1,3% от кавказците и 8,4% от афро-американците, представляващи милиони хора само в САЩ. Лоренцо отглежда мастни клетки с тези варианти и установява, че те също абсорбират глюкоза с по-висока скорост. LИзглежда, че болестта произхожда от мастна тъкан, въпреки че е вероятно да има ефект върху други части на тялото. „Открихме, че мишките могат да затлъстят, без да ядат повече и че съществува основен клетъчен механизъм, който да обясни това увеличение на теглото - казва Бенет. - Този ген може да ни позволи да идентифицираме хората в риск, които трябва да следят какви калории консумират и се упражнявайте повече, за да държите тялото и теглото си под контрол ".

Но първо, Бенет казва, че лабораторните му открития трябва да бъдат потвърдени сред общата популация. За да направят това, изследователите ще трябва да идентифицират хората с варианти на анкирин-В и след това оценка на фамилната анамнеза, ръст и тегло и характерни физиологични характеристики, както и метаболизма на глюкозата, за да се определи въздействието на тези варианти върху човешкото здраве.