идентифицират

Затлъстяването е болест, която се е превърнала във важен проблем за общественото здраве, а също така е рисков фактор за заболявания като диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания и някои форми на рак. Въпреки че затлъстяването традиционно се смята за причинено от дисбаланс между енергийния прием и разходите, благоприятстващи съхранението на мазнини, сега се признава, че взаимодействията между факторите на околната среда и генетичните фактори (епигенетика) играят ключова роля в неговото развитие.

Изследователи от CIBERDEM, от групата, ръководена от Джоан Вендрел и Соня Фернандес-Веледо от Института за разследване на Санаторията Пере Виргили (IISPV), току-що са предприели по-нататъшна стъпка в разбирането на процесите, които предизвикват тези взаимодействия между гените и околната среда, като идентифицират нов механизъм, чрез който затлъстяването оставя епигенетичен отпечатък върху клетките-предшественици на адипоцитите, който определя неправилното функциониране на новите мастни клетки, които се генерират.

Затлъстяване и "дефектни" мастни клетки

Предишни проучвания от същата група вече разкриха, че адипоцитните прекурсорни клетки при пациенти със затлъстяване не функционират правилно, но към днешна дата молекулярната основа на тези промени е неизвестна: „Подкожната мастна тъкан на затлъстели лица съдържа дисфункционален набор от адипоцитни предшественици стволови клетки и има доказателства за връзка между затлъстяването и загубата на функцията на тези стволови клетки ”, обяснява Соня Фернандес Веледо, последната подписала изследването, току-що публикувано в International Journal of Obesity.

Адекватната функционална популация от адипоцитни прекурсори е от решаващо значение за правилното разширяване на мастната тъкан, управлението на липидите и предотвратяването на липотоксичността при хроничен положителен енергиен баланс (когато не всички приети калории са „изгорени“). „Смятаме, че по-доброто разбиране на биологията на този набор от предшественици на стволови клетки може да допринесе за разработването на нови стратегии, предназначени за борба със затлъстяването и/или насърчаване на разширяването на здравата мастна тъкан“, добавя изследователят.

За тази цел в тази нова работа са изследвани стволови клетки, получени от мастна тъкан (прекурсори) и зрели адипоцити от здрави, слаби и затлъстели пациенти. „Нашата работа показва, че затлъстяването предизвиква важни епигенетични промени в ДНК на клетките-прекурсори, което определя неизправността на новите генерирани адипоцити“, казва Джоан Вендрел, ръководител на групата на CIBERDEM в IISPV. "Затлъстяването обуславя адипоцитни прекурсорни стволови клетки с динамична загуба на ДНК метилиране в избрани региони, което в крайна сметка може да причини дисфункция на бялата мастна тъкан и развитието на метаболитни синдроми при затлъстяване", уточнява той.

TBX15, ключов ген

Според изследването един от най-модифицираните гени е транскрипционният фактор TBX15, фактор, участващ в адипогенезата, разпределението на мазнините и покафеняването (превръщането на бялата мазнина в кафява мазнина, последната здрава и необходима за организма). Проучването показа, че TBX15 е един от гените с най-много епигенетични промени в прекурсорните клетки на пациенти със затлъстяване, което означава, че е свръхекспресиран в тези клетки. „TBX15 показва силна загуба на епигенетични белези със съответното им увеличение на нивото на експресия на гени и протеини“, обясняват те.

Изследването установи, че TBX15 е регулатор на митохондриалната маса в затлъстелите адипоцити, основен органел в метаболитната регулация на клетките, отговорни за клетъчното дишане. "Увеличението на TBX15 в мастната тъкан на пациенти със затлъстяване причинява промяна в митохондриалната мрежа, което води до промени във формата и броя", добавят изследователите.

Дисфункция на адипоцитния предшественик, ключово събитие при затлъстяването

Тази нова работа, проведена при хора, показа важността на промяната в епигенетичните белези поради затлъстяването във функционалността на бъдещите адипоцити, подкрепяйки теорията за дисфункцията на предшественика като ключово събитие при това заболяване.

"В момента проучваме дали този епигенетичен отпечатък е обратим, т.е. дали загубата на тегло може да обърне епигенетичните промени, предизвикани от затлъстяването", напредва Джоан Вендрел.

Работата, финансирана от здравния институт "Карлос III", Министерството на науката, иновациите и университетите и Fundació La Marató de TV3, е публикувана в престижното списание на групата "Nature" International Journal of Obesity (IJO) и е публикувана водени от Джоан Вендрел и Соня Фернандес-Веледо, изследователи от IISPV и CIBERDEM.

Справочна статия:

Митохондриалната дисфункция на мастната тъкан при човешкото затлъстяване е свързана със специфичен подпис на ДНК метилиране в стволови клетки, получени от мастна тъкан. Ejarque M, Ceperuelo-Mallafré V, Serena C, Maymo-Masip E, Duran X, Díaz-Ramos A, Millan-Scheiding M, Núñez-Álvarez Y, Núñez-Roa C, Gama P, Garcia-Roves PM, Peinado MA, Gimble JM, Zorzano A, Vendrell J, Fernández-Veledo S. Int J Obes (Лонд). 2018 г. септември 27. DOI: 10.1038/s41366-018-0219-6 PMID: 30262812