Деца с наднормено тегло Нови проучвания показват риск от диабет и възможни епигенетични причини
Децата с наднормено тегло и затлъстяване показват патологични промени в мастната тъкан от шестгодишна възраст. Това е показано в проучвания на Интегрирания център за изследване и лечение (IFB) Затлъстяване в Лайпциг при деца и юноши до 18-годишна възраст. Резултатите от проучването ясно показват колко важна е ранната профилактика на затлъстяването за здравето на децата. При изследване на възможни причини за затлъстяване изследователи от Института Макс Планк във Фрайбург откриват, че промените в метаболизма могат да се предават епигенетично от баща на син.
В настоящ изследователски проект работната група на IFB в Клиниката по детска и юношеска медицина в Университетската болница в Лайпциг изследва мастната тъкан на тънки и наднормено тегло момичета и момчета до 18-годишна възраст за признаци на патологични промени. Шестгодишните с наднормено тегло вече показват ясни симптоми, които показват нездравословно развитие. Децата и юношите с наднормено тегло имат почти два пъти повече и значително по-големи мастни клетки от тънките. Тъй като мастната маса и размерът на мастните клетки се увеличават при децата с наднормено тегло, макрофагите, така наречените фагоцити, мигрират в мастната тъкан. Тези клетки разпознават болните и мъртвите клетки в тъканта и ги елиминират. Изследователите виждат повишеното им присъствие като доказателство за продължаваща възпалителна реакция в мастната тъкан на деца и тийнейджъри с наднормено тегло.
Доказано е, че затлъстяването влияе и върху хормоналния баланс. Образуването на пратените вещества в мастните клетки се променя. Например, хормоните на мастната тъкан лептин и адипонектин, които влияят върху чувството на глад и метаболизма, са засегнати. Промените в количествата на тези хормони бяха открити в кръвта на младите хора с наднормено тегло - ясен сигнал за патологична трансформация на метаболизма.
Профилактиката трябва да започне рано
Променената дисфункционална мастна тъкан играе важна роля в последствията от затлъстяването, които вече започват да се проявяват в детството. Проф. Antje Körner, ръководител на работната група на IFB, подчертава: „Тези резултати подчертават, че превантивните мерки за здравословно развитие на теглото при децата трябва да започнат много рано. Тъй като първите промени в мастната тъкан и свързаните с тях отрицателни ефекти върху метаболизма са налице още от училищната възраст. "
В изследването, публикувано в списание „Диабет“ на Американската диабетна асоциация, беше възможно за първи път да се покаже при деца, че промените в мастната тъкан са свързани с появата на инсулинова резистентност в ранна възраст. Това е нарушение на метаболизма на захарта и предшественик на диабет тип 2.
Затлъстяването - като баща като син
Но какви са причините за патологичното затлъстяване, което се появява в ранните години от живота? По принцип затлъстяването се счита за заболяване с много различни причини в изследванията. Те включват генетични, биологични, невробиологични, психологически и социални фактори, както и определени условия на околната среда.
В скорошно проучване учени от Института по имунобиология и епигенетика Макс Планк във Фрайбург, заедно с изследователи от Испания и Швеция, вече са идентифицирали механизъм, който насърчава развитието на затлъстяване чрез взаимодействието на наследствеността и условията на околната среда. Изследователите откриха, че промените в метаболизма при плодовите мухи се предават от баща на син. Например с плодовите мухи, богато на захар пирше преди секс може да има неочаквани последици за потомството. Мухите стават по-склонни към затлъстяване. Учените са показали, че за това е достатъчна кратка промяна в диетата.
Международният изследователски екип е идентифицирал и първата генна мрежа за промяна в метаболизма между поколенията. Диетата на бащите активира гени, които могат епигенетично да променят генетичния материал. Тези промени се наследяват и контролират активността на гените за липиден метаболизъм в следващото поколение. Изследователите също са успели да идентифицират такава генна мрежа, която увеличава податливостта към затлъстяване при хора и мишки.
Балансираната диета предпазва от затлъстяване
За да определят как диетата на мъжките плодови мухи може да повлияе на телесното тегло на тяхното потомство, изследователите са хранели възрастни мъжки мухи два дни преди чифтосването с храни с различни нива на захар. След това мухите, излюпени от яйцата, получавали нормална или сладка храна. По технически причини бяха изследвани само мъжки мухи, но резултатите вероятно биха могли да бъдат получени по сравним начин при женските животни.
Диетата на бащите им няма ефект върху синовете, които се хранят само с добре балансирана храна. Теглото на тялото се е развивало съвсем различно, ако младите мухи са яли храна, която е била особено богата на захар: младите животни, чиито бащи са консумирали храна с много малко или много захар, са били склонни да наднормено тегло. Те са имали по-висок процент телесни мазнини и също са яли повече от синовете на бащите на балансирана диета. "Резултатът е U-образен ефект - екстремните нива на захар в диетата на бащите, били те високи или ниски, имат най-големи последици за следващото поколение", обяснява служителката на проекта Анита Йост, която сега прави изследвания в университета Linkoeping в Швеция. Ефектът върху телесното тегло очевидно не се наследява повече - учените вече не са били в състояние да наблюдават ефекта в поколението на внуците.
Подобна генна мрежа при хора, мишки и плодови мухи
Очевидно наследяването на хранителния статус на бащите зависи от модела на метилиране на опаковката на техния геном. Тези придатъци, малки химически групи, контролират колко компактно е опакована ДНК. Зависи от това колко силно се чете ген. Генетично модифицираните мухи, при които различни метилиращи ензими са частично блокирани, не предават своя хранителен статус на своите синове. „Тествахме различни мутантни мухи и идентифицирахме седем гена, които контролират опаковането на ДНК“, казва Аделхайд Лемпрадл от Института „Макс Планк“ във Фрайбург. Ако бащите ядат диета с високо съдържание на захар, ДНК на синовете се разхлабва, така че могат да се прочетат повече гени за липиден метаболизъм. Ефект, който трае през целия живот на мухата.
Има данни и за подобен механизъм при хората. Изследователите оцениха данните от проучвания върху индианците Пима - племе от коренното население на Северна Америка, които често са с наднормено тегло, както и данни от тестове от еднояйчни близнаци. Двете проучвания от 2005 и 2008 г. сравняват хората с наднормено и нормално тегло и техния генетичен състав. „Данните показват, че хората с наднормено тегло имат същия генен подпис като плодовите мухи. Възприемчивостта към високо телесно тегло се увеличава и при хората, когато някои метилтрансферази са неактивни “, обяснява J. Andrew Pospisilik, ръководител на група от Института по имунобиология и епигенетика на Макс Планк във Фрайбург. Според изследователите същите гени регулират теглото на мишките.
IFB Затлъстяване
IFB AdipositasErkrankungen е един от осемте интегрирани изследователски и лечебни центъра, финансирани от Федералното министерство на образованието и научните изследвания в Германия. Това е съвместно съоръжение на Университета в Лайпциг и Университетския медицински център Лайпциг (AöR).
Изследване: "Доказателства за ранни промени в биологията и функциите на мастната тъкан и тяхната връзка с възпаление, свързано със затлъстяването и инсулинова резистентност при деца"
Изследване: "Бащината диета определя състоянието на хроматин на поколението и затлъстяването между поколенията" (клетка)
Начална страница за кредити за снимки: Лиценз за обществено достояние Pixabay
публикация
Гюнтер Сток, Ханс Бертрам,
Алексия Фюрнкранц-Прскавец,
Волфганг Холцгреве, Мартин Коли,
Урсула М. Стаудингер (изд.):
Бъдеще с деца Плодовитост и социално развитие в Германия, Австрия и Швейцария
меки корици, 473 страници,
различни фигури и таблици
Франкфурт на Майн, Ню Йорк:
Campus Verlag 2012
ISBN 978-3-593-39753-5