Діти з ожирінням Нові дослідження показують ризик діабету та можливі епігенетичні причини

Діти із зайвою вагою та ожирінням виявляють патологічні зміни жирової тканини з шести років. Це було показано в дослідженнях інтегрованого дослідницького та лікувального центру (IFB) захворювань ожирінням у Лейпцигу серед дітей та підлітків до 18 років. Результати дослідження дають зрозуміти, наскільки важлива рання профілактика ожиріння для здоров’я дітей. Досліджуючи можливі причини ожиріння, дослідники з Інституту Макса Планка у Фрайбурзі виявили, що зміни в обміні речовин можуть передаватися епігенетично від батька до сина.

ожирінням

У рамках поточного дослідницького проекту робоча група IFB при Клініці дитячої та підліткової медицини університетської лікарні Лейпцига дослідила жирову тканину худорлявих дівчат та хлопців із надмірною вагою до 18 років на наявність ознак патологічних змін. У шестирічних дітей, які страждали від надмірної ваги, вже спостерігалися чіткі симптоми, що свідчать про нездоровий розвиток. У дітей та підлітків із зайвою вагою майже вдвічі більше і значно більше жирових клітин, ніж у тонких. У міру збільшення жирової маси та розміру жирових клітин у дітей із зайвою вагою макрофаги, так звані фагоцити, мігрують у жирову тканину. Ці клітини розпізнають хворі та мертві клітини в тканині та усувають їх. Дослідники розглядають їх посилену присутність як свідчення триваючої запальної реакції в жировій тканині дітей та підлітків із надмірною вагою.

Доведено, що ожиріння також впливає на гормональний баланс. Утворення жирових речовин у жирових клітинах змінено. Наприклад, впливають на гормони жирової тканини лептин та адипонектин, які впливають на почуття голоду та обмін речовин. Зміни кількості цих гормонів були виявлені в крові молодих людей, що страждають від надмірної ваги - явний сигнал для патологічної трансформації метаболізму.

Профілактика повинна розпочатися рано

Змінена дисфункціональна жирова тканина відіграє важливу роль у наслідках ожиріння, які вже починають проявлятися в дитинстві. Професор Антьє Кернер, керівник робочої групи IFB, наголошує: «Ці результати підкреслюють, що профілактичні заходи щодо здорового розвитку ваги у дітей повинні розпочатися дуже рано. Тому що перші зміни в жировій тканині та пов’язаний з ними негативний вплив на обмін речовин існують вже зі шкільного віку ".

У дослідженні, опублікованому в журналі "Діабет" Американської діабетичної асоціації, вперше вдалося показати дітям, що зміни жирової тканини пов'язані з настанням резистентності до інсуліну в ранньому віці. Це порушення метаболізму цукру і попередник діабету 2 типу.

Ожиріння - як батько, як син

Але які причини патологічного ожиріння, що виникає в перші роки життя? Загалом, ожиріння вважається захворюванням з багатьма різними причинами у дослідженнях. Сюди входять генетичні, біологічні, нейробіологічні, психологічні та соціальні фактори, а також певні умови навколишнього середовища.

У своєму недавньому дослідженні вчені з Інституту імунобіології та епігенетики Макса Планка у Фрайбурзі разом із дослідниками з Іспанії та Швеції визначили механізм, який сприяє розвитку ожиріння через взаємодію спадковості та умов навколишнього середовища. Дослідники виявили, що зміни обміну речовин у плодових мушок передаються від батька до сина. Наприклад, із плодовими мухами, багате цукром застілля перед сексом може мати несподівані наслідки для нащадків. Потім діти-мухи стають більш схильними до ожиріння. Вчені показали, що для цього достатньо короткої зміни дієти.

Міжнародна дослідницька група також визначила першу генну мережу для перебігу між поколіннями метаболізму. Дієта батьків активує гени, які можуть епігенетично змінювати генетичний матеріал. Ці зміни успадковуються і контролюють активність генів метаболізму ліпідів у наступному поколінні. Дослідники також змогли виявити таку генну мережу, яка підвищує сприйнятливість до ожиріння у людей та мишей.

Збалансоване харчування захищає від ожиріння

Щоб з’ясувати, як дієта плодових мух самців може впливати на масу тіла їх нащадків, дослідники годували дорослих чоловічих мух за два дні до спаровування з продуктами з різним вмістом цукру. Тоді мухи, що вилупилися з яєць, отримували або звичайну, або солодку їжу. З технічних причин обстежували лише чоловічих мух, але результати, ймовірно, можна було отримати порівнянним чином на самках тварин.

Дієта їхніх батьків не впливала на синів, які харчувались лише збалансованою їжею. Вага тіла розвивався зовсім інакше, якщо молоді мухи їли їжу, яка була особливо багата на цукор: молоді тварини, батьки яких споживали їжу з дуже малою чи великою кількістю цукру, мали, як правило, надмірну вагу. Вони мали вищий відсоток жиру в організмі, а також їли більше, ніж сини батьків на збалансованому харчуванні. "Результатом є U-подібний ефект - екстремальні рівні цукру в раціоні батьків, незалежно від того, були вони високими чи низькими, мають найбільші наслідки для наступного покоління", - пояснює співробітник проекту Аніта Ест, яка зараз проводить дослідження в Університеті Лінкопінг у Швеції. Вплив на масу тіла, очевидно, не успадковується далі - вчені вже не мали змоги спостерігати ефект у поколінні онуків.

Подібна генна мережа у людей, мишей та плодових мух

Очевидно, спадковість харчового статусу батьків залежить від метилування упаковки їх геному. Ці придатки, невеликі хімічні групи, контролюють, наскільки компактно упакована ДНК. Це залежить від того, наскільки сильно зчитується ген. Генетично модифіковані мухи, у яких різні ферменти метилювання частково заблоковані, не передають свій поживний статус своїм синам. "Ми протестували різні мутанти мух і виявили сім генів, які контролюють упаковку ДНК", - говорить Адельгейд Лемпрадл з Інституту Макса Планка у Фрайбурзі. Якщо батьки харчуються з високим вмістом цукру, ДНК синів стає пухкою, щоб можна було прочитати більше генів метаболізму ліпідів. Ефект, який триває все життя мухи.

Існують також дані про подібний механізм у людей. Дослідники оцінили дані досліджень індіанців Піма - племені корінних жителів Північної Америки, які часто страждають від надмірної ваги, а також дані тестів однояйцевих близнюків. Два дослідження 2005 та 2008 років порівнювали людей із надмірною та нормальною вагою та їх генетичний склад. «Дані показують, що люди з надмірною вагою мають такий самий генний підпис, як і плодові мухи. Сприйнятливість до високої маси тіла також зростає у людей, коли певні метилтрансферази неактивні », - пояснює Дж. Ендрю Поспіслілік, керівник групи Інституту імунобіології та епігенетики Макса Планка у Фрайбурзі. На думку дослідників, однакові гени регулюють вагу мишей.

Захворювання ожирінням IFB
IFB AdipositasErkrankungen - один із восьми інтегрованих науково-дослідних та лікувальних центрів, що фінансуються Федеральним міністерством освіти та досліджень Німеччини. Це спільна установа Лейпцизького університету та Університетського медичного центру Лейпцига (AöR).

Дослідження: "Докази ранніх змін біології та функції жирової тканини та їх взаємозв'язок із запаленням, пов'язаним із ожирінням, та резистентністю до інсуліну у дітей"

Дослідження: "Батьківська дієта визначає стан хроматину нащадків та ожиріння між поколіннями" (клітина)

Початкова сторінка для фотографій: Ліцензія Pixabay Public Domain

публікація

Гюнтер Сток, Ганс Бертрам,
Олексія Фюрнкранц-Прскавец,
Вольфганг Хольцгреве, Мартін Колі,
Урсула М. Стаудінгер (ред.):

Майбутнє з дітьми Фертильність та соціальний розвиток у Німеччині, Австрії та Швейцарії
м’яка обкладинка, 473 сторінки,
різні малюнки та таблиці
Франкфурт-на-Майні, Нью-Йорк:
Campus Verlag 2012
ISBN 978-3-593-39753-5