Ген схуднення підживлює спалювання жиру
Міжнародна група дослідників за участю молекулярних біологів Австрійської академії наук змогла довести, що мутації певного гена пов’язані з підвищеним спалюванням жиру та толерантністю до глюкози і ведуть до генетично детермінованої тонкої лінії. Про це повідомляють вчені у поточному номері журналу "Клітина".
Обмежена активність та відсутність спорту з постійними або навіть підвищеними харчовими звичками можуть швидко досягти межі, особливо в часи обмеженої свободи пересування. Однак не у всіх людей. Окрім таких факторів, як фізичні вправи та дієта, індивідуальні відмінності у збільшенні ваги також визначаються генетично.
Попередні дослідження з цього приводу в основному були зосереджені на генах, пов'язаних із ожирінням. Оскільки з медичної та економічної точки зору, патологічне ожиріння є головною проблемою для нашого суспільства: сильно підвищений індекс маси тіла (ІМТ) є фактором ризику для всіх метаболічних захворювань (особливо цукрового діабету 2 типу), серцево-судинних захворювань, а також Рак. Зараз міжнародна група дослідників навколо Йозефа Пеннінгера, директора-засновника IMBA - Інституту молекулярних біотехнологій Австрійської академії наук (ÖAW), виявила ген "схуднення". Використовуючи дані естонського біобанку та дослідження на мухах та мишах, дослідники змогли з’ясувати, що мутації гена ALK, кодує білок анапластичної лімфоми кінази, пов’язані з підвищеним спалюванням жиру, покращеною толерантністю до глюкози та дуже струнким зовнішнім виглядом.
Ми тримаємо мух, мишей і людей худими?
ALK є клітинним рецептором і належить до сімейства рецепторів інсуліну. Раніше було відомо, що мутації АЛК часто трапляються при різних типах раку, таких як рак легенів та нейробластома. Однак мало що було відомо про фізіологічну функцію немутованого гена. У нещодавно опублікованому дослідженні були проаналізовані генетичні профілі 47 102 дуже худорлявих та нормальної ваги людей з Естонського Біобанку. Дослідники виявили 2 генетичні варіанти гена ALK у тонкій групі. У плодової мухи дрозофіли було показано, що зниження регуляції ALK-ортологічного гена призводить до меншого накопичення жиру у тварин, незважаючи на дієту з високим вмістом цукру.
Майкл Ортофер, докторант дослідницької групи Йозефа Пеннінгера в IMBA, роками працював над кількома моделями мишей, в яких ген ALK вимикався в різних тканинах, що беруть участь в обміні речовин. Коли ALK деактивувався у всьому тілі, ці тварини демонстрували меншу масу тіла. Цей нижчий вміст жиру посилювався, коли тварин годували раціоном з високим вмістом жиру - хоча вони їли однакову кількість їжі і рухалися стільки, скільки звичайні миші. Через кілька тижнів на цій дієті спостерігалася різниця в 50% жиру в організмі. Було помітно, що миші без гена ALK демонстрували значно збільшене щоденне споживання енергії разом із покращеною толерантністю до глюкози. Потім дослідники детальніше вивчили спалювання жиру, при якому тригліцериди розщеплюються на вільні жирні кислоти та гліцерин. Оскільки хоча миші без гена ALK мали набагато менше жиру в організмі, вони показали збільшення вільних жирних кислот у плазмі крові - показник підвищеного спалювання жиру. У тварин з деактивованим геном ALK нарешті було виявлено підвищену активність гормоночутливої ліпази, ключового ферменту у спалюванні жиру.
У голові починається спалювання жиру
Коли дослідники деактивували ALK у м’язах, жировій тканині, печінці чи імунній системі, у мишей не було виявлено змін у вазі. «Однак, коли ми спеціально деактивували ALK в області мозку гіпоталамуса, ми спостерігали таку ж втрату ваги, як і у тварин, у яких ALK деактивувався по всьому тілу. Це цікаво, оскільки гіпоталамус є центральним координаційним пунктом метаболізму та регулює спалювання жиру за допомогою норадреналіну. В результаті ми змогли показати, що миші з неактивним геном ALK мають більш високий рівень норадреналіну в жировій тканині. Таким чином, блокування гена ALK у нервах, що виходять з гіпоталамуса, сприяє спалюванню жиру. Через це тварини залишаються худішими навіть при дієті з високим вмістом жиру ”, - говорить Ортофер, перший автор поточної публікації.
“Своєю роботою ми змогли довести, що ALK - це абсолютно новий і важливий інтерфейс у мозку, який контролює використання їжі та енергетичний цикл. Наступним важливим кроком було б тепер дослідити, як нейрони в гіпоталамусі, в якому активна АЛК, впливають на цей метаболічний контроль », - говорить Пеннінгер, який зараз є директором Інституту наук про життя в Університеті Британської Колумбії. "Інгібування гена ALK може бути новим терапевтичним варіантом для запобігання надмірного ожиріння".