Открит ген за отслабване
В търсенето на генетичната основа на телесното ни тегло досега изследователите са търсели предимно гени, които ни правят дебели. Но сега те са ударили злато в другия край на спектъра: Те са открили ген, чието блокиране, свързано с мутация, прави носителя му тънък. При сравнение на гените на добри 47 000 души в Естония, именно тези, които са над средно слаби, носят тази генетична промяна. Допълнителни експерименти с мишки показаха, че деактивирането на гена увеличава изгарянето на мазнини. В резултат на това животните почти не наддават на килограми дори с диета с високо съдържание на мазнини.
Отдавна е ясно, че начинът на живот и диетата не са единствените фактори, които влияят върху телесното ни тегло. Защото генетичната предразположеност също играе роля. В търсенето на генни варианти, които насърчават затлъстяването, сега учените са идентифицирали повече от 700 мутации, които са свързани с повишена тенденция към затлъстяване. Но дори да съберете всички тези генни варианти заедно, техният комбиниран ефект може да обясни само около две до три от индивидуалните вариации в телесното тегло на човека. Вие сами не можете да бъдете причината, поради която има някои хора, които са изключително добри „конвертори на фуражи“, а други, които смятат, че могат да ядат почти всичко, без да качат дори грам.
Търсене на аномалии при хора с поднормено тегло
В търсенето на други гени, които влияят на телесното ни тегло, Михаел Ортофер от Института за молекулярна биотехнология на Австрийската академия на науките (IMBA) сега избра различен подход: Вместо да търсят генетични прилики при затлъстели хора, те взеха особено слаби хора в Козирка. За целта те оцениха генетичните данни на 47 102 души на възраст между 20 и 44 години, които са записани в естонската биобанка. В своето проучване за асоцииране в целия геном (GWAS) те конкретно сравняват генома на участниците, чийто индекс на телесна маса в дългосрочен план е под 18 - това съответства на значително поднормено тегло - с това на участниците с нормално или повишено телесно тегло. „Много хора изследват затлъстяването и неговата генетика, затова искахме да направим обратното и вместо това да изследваме стройността“, казва старшият автор Йозеф Пенигер от IMBA.
При своите оценки изследователите се натъкват на ген, който се променя забележително често при много тънките участници в тяхното проучване: генът ALK, който съдържа инструкциите за така наречената анапластична лимфом киназа. Този протеин принадлежи към семейството на инсулиновите рецептори и е известно, че мутира в някои видове рак, като рак на белия дроб и невробластом. „Поради това ALK се изучава интензивно във връзка с рака, но малко се знае за биологичната роля на този ген извън този контекст“, обясняват Ортофер и колегите му. Както показаха техните сравнителни анализи, частична последователност на гена ALK се дезактивира непропорционално често при много тънките участници в изследването. Това повдигна въпроса как този ген може да повлияе на метаболизма и телесното тегло.
Блокирането на гена ALK прави мишките тънки
За да разберат, учените проведоха допълнителни експерименти с мишки. Те специално дезактивираха гена ALK при някои животни и ги хранеха с нормална храна от раждането си. Когато тези мишки нараснаха, имаше ясни разлики с контролните мишки: телесното им тегло и процентът на мазнини останаха значително по-ниски, въпреки че мишките с инактивиран ALK ген изядоха точно толкова, колкото и техните специфични вещества и също се движеха точно толкова. Този ефект беше още по-изразен при диета с високо съдържание на мазнини: само след няколко седмици имаше 50 процента разлика в телесните мазнини, както съобщават изследователите. По-подробни анализи показаха, че блокадата на гена ALK при мишките води до увеличаване на свободните мастни киселини в кръвната плазма, което показва повишено изгаряне на мазнини. Учените също така откриха доказателства, че хормон, който е важен за липидния метаболизъм, норепинефрин, е открит при повишени нива в мастната тъкан на животните.
Според Ортофер и неговите колеги тези резултати показват, че генът ALK играе важна роля в метаболизма на липидите - и че деактивирането му подхранва изгарянето на мазнини. „Ето защо животните остават по-слаби, дори при диета с високо съдържание на мазнини“, казва Ортофер. Дезактивирането на този ген в мастните тъкани или други органи на тялото обаче очевидно не е решаващо за този ефект, както разкриват по-нататъшни проучвания. Защото, когато изследователите деактивират ALK само в мускулите, в мастната тъкан, в черния дроб или в имунната система, те не могат да открият промени в теглото на мишките. „Когато обаче деактивирахме специално ALK в мозъчната област на хипоталамуса, успяхме да наблюдаваме същото намаление на теглото, както при животните, при които ALK беше дезактивиран в цялото тяло“, обяснява Ортофер. "Това е интересно, защото хипоталамусът е централна координационна точка за метаболизма и регулира изгарянето на мазнини чрез норепинефрин."
„С нашата работа успяхме да докажем, че ALK е изцяло нов и съществен интерфейс в мозъка, който контролира използването на храната и енергийния цикъл“, добавя Penninger. „Инхибирането на гена ALK може да бъде нова терапевтична опция за предотвратяване на затлъстяване.“ Вече има лекарства в раковата терапия, които инхибират гена ALK, така че точката на приложение е известна. "Следователно бихме могли да инхибираме ALK и сега искаме да опитаме това по-нататък", казва Пенингер.