Харчування - Коли їжа змінює функцію генів • diabetologie-online
Харчування матері впливає на жировий та цукровий обмін нащадків через епігенетичні зміни.
Як показує дослідження, проведене Німецьким інститутом досліджень харчування (DIfE) на мишах, дієта з високим вмістом жиру призводить до епігенетичних змін у нащадків під час вагітності та годування груддю. Ці зміни впливають на метаболічні шляхи, які регулюються кишковим гормоном GIP (шлунковий інгібуючий поліпептид), роблячи доросле потомство більш сприйнятливим до ожиріння та резистентності до інсуліну, попередником діабету 2 типу. Подібні механізми не можна виключати у людей, говорить Андреас Ф. Пфайфер, завідувач відділу клінічного харчування в DIfE.
Дослідження є проектом міждисциплінарного співробітництва Німецького центру досліджень діабету (DZD), в якому брали участь не лише вчені з DIfE, але й дослідники з Helmholtz Zentrum München. Команда вчених під керівництвом Андреаса Ф. Пфайффера та перших авторів Майкла Круза та Фарназа Кейхані-Неджада нещодавно опублікувала свої результати в журналі Diabetes (Kruse et al., 2016; 65: 1-11; DOI: 10.2337/db15-0478).
Генетично люди та миші дуже схожі
Як відзначають вчені у всьому світі, діти з ожирінням матерів мають більший ризик ожиріння та метаболічних захворювань. Останні результати досліджень свідчать про те, що епігенетичні ефекти, пов’язані з дієтою, також можуть відігравати роль як причина. Оскільки люди та миші генетично дуже схожі, багато вчених використовують моделі мишей для дослідження таких стосунків у контрольованих умовах. Такі дослідження неможливі на людях.
У фокусі: GIP (шлунковий інгібуючий поліпептид)
Основна увага в поточному дослідженні була зосереджена на епігенетичному впливі на метаболічні шляхи, що регулюються GIP, що викликаються дієтою під час вагітності та годування груддю. GIP - це гормон, який виділяється кишечником після прийому їжі і який стимулює секрецію інсуліну з підшлункової залози. Він впливає на метаболізм жирових клітин і спалювання жиру в скелетних м’язах і, як анаболічний гормон, сприяє нарощуванню маси тіла.
GIP опосередковує свої ефекти за допомогою так званого GIP-рецептора. Якщо цього немає, як у випадку з мишкою Gipr -/-, гормон більше не може розвивати свій природний ефект, і тварини зазвичай захищені від ожиріння та резистентності до інсуліну. Оскільки метаболічні шляхи, регульовані GIP, можуть бути легко досліджені за допомогою моделі миші Gipr -/-, дослідники використовували цей штам миші для свого дослідження. Штам дикого типу моделі миші служив контролем.
Поділ на три групи
По-перше, дослідники розділили мишей-мам на три групи, які отримували різну їжу під час виношування та годування груддю:
• Група 1: миші Gipr -/-, які отримували їжу з високим вмістом жиру
• Група 2: миші Gipr -/-, які отримували нормальну їжу
• Група 3: миші дикого типу з інтактним GIP-рецептором, які отримували нормальну їжу
Після відлучення всі діти з трьох груп отримували нормальну їжу протягом 22 тижнів, а потім жирну дієту ще протягом 20 тижнів.
Активність різних генів
Як відзначали дослідники, доросле потомство в групах 1 і 3 значно збільшило жирову масу на 20-тижневій дієті з високим вмістом жиру, хоча вони їли менше, ніж потомство в групі 2. Вони також мали підвищений рівень холестерину, цукру та інсуліну в крові, показав посилення запальних реакцій в жировій тканині, мав більші жирові клітини і спалював менше жиру в м’язах. Дослідники також виявили, що активність різних генів у групах 1 та 3 була змінена порівняно з групою 2. Це гени, які відіграють роль у спалюванні м’язового жиру та запальних процесах жирової тканини, або вони беруть участь у регулюванні споживання енергії мозку.
Наскільки результати можуть бути передані людям, ще належить з'ясувати
"Змінену генну активність можна простежити частково до метилювання ДНК, тобто епігенетичних змін", - говорить Пфайффер. "Наші результати також вказують на те, що GIP також відіграє роль у регулюванні споживання енергії, керованої мозку, імовірно опосередковано знижуючи чутливість до інсуліну гіпоталамуса", - продовжує ендокринолог. Це абсолютно нова знахідка. Наскільки результати можуть бути передані людині, треба побачити. Тут ще можна багато дослідити. Безперечно, однак, є те, що дієта не тільки має прямий вплив на людину, але й може впливати на її потомство.
Джерело: Німецький інститут харчування людей Потсдам-Рехбрюке (DIfE)