Varianta genetică este purtată de milioane de americani

Obezitatea este adesea atribuită unei ecuații simple: oamenii mănâncă prea mult și exercită prea puțin. Dar sunt în creștere dovezi că cel puțin o parte din creșterea în greutate care afectează oamenii moderni este predeterminată.

stocheze

Noile cercetări din Triunghiul de cercetare sugerează că variantele dintr-o genă numită ankirină-B - purtate de milioane de americani - ar putea determina oamenii să pună kilograme fără vina lor.

Studiul, care a fost realizat la șoareci, arată că variația genei determină celulele grase să aspire glucoza mai repede decât în ​​mod normal, mai mult decât dublarea dimensiunii lor. Atunci când la ecuație se adaugă un metabolism îmbătrânit sau o dietă bogată în grăsimi, obezitatea devine aproape inevitabilă.

„O numim obezitate fără defecte”, a spus Vann Bennett, MD, Ph.D., autor principal al studiului și George Barth Geller profesor de biochimie la Școala de Medicină a Universității Duke.

„Credem că această genă ar fi putut să ajute strămoșii noștri să stocheze energie în vremea foametei. În vremurile actuale, în care alimentele sunt abundente, variantele de ankirină-B ar putea alimenta epidemia de obezitate”.

Rezultatele apar în săptămâna 13 noiembrie în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Bennett a descoperit proteina ankirină-B în urmă cu mai bine de treizeci de ani. Este prezent în fiecare țesut corporal și acționează ca o ancoră prin legarea unor proteine ​​importante în interiorul membranei celulare. Bennett și alți cercetători au legat defectele anchirinei-B de o serie de boli umane, inclusiv autismul, distrofia musculară, îmbătrânirea, diabetul și bătăile neregulate ale inimii.

Cu câțiva ani în urmă, Jane Healey, studentă la doctorat/doctorat care lucrează în laboratorul Bennett, a observat că șoarecii cu aritmie cardiacă cauzată de mutații în ankirină-B erau mai grasi decât colegii lor de tip sălbatic. Pentru a-și da seama de ce, ea a creat modele de șoareci care purtau câteva variante umane comune ale genei.

Damaris Lorenzo, Ph.D., un om postdoctoral din laborator la acea vreme, a descoperit că acești șoareci au îngrășat rapid, blocându-și majoritatea caloriilor în țesutul adipos, mai degrabă decât să-i trimită în alte țesuturi pentru a arde ca energie. Aceste descoperiri au fost publicate în 2015 în Journal of Clinical Investigation.

„Problema este că încă nu știam cum funcționează această genă”, a spus Bennett. "Există această credință comună în domeniu că o mare parte a obezității poate fi urmărită până la apetit și la centrele de control al apetitului care se află în creier. Dar dacă nu este totul în capul nostru?"

Pentru a studia această întrebare, Lorenzo, acum profesor asistent de biologie și fiziologie celulară la Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill, a cerut grupului său de cercetare să elimine complet gena ankirină-B din țesutul adipos al șoarecilor.

Ei au repetat multe dintre aceleași experimente care au fost efectuate la modelele anterioare de șoareci, care au purtat versiuni mutante ale ankirinei-B pe tot corpul lor. La fel ca înainte, șoarecii knock-out s-au îngrășat, iar celulele lor albe care stochează energie au dublat ca mărime - în ciuda faptului că au mâncat și au exercitat aceeași cantitate ca șoarecii normali. Mai mult, creșterea în greutate a crescut pe măsură ce șoarecii îmbătrâneau sau erau hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi.

„Am aflat rapid că acumularea crescută de lipide în celulele adipoase„ s-a revărsat ”în ficat și mușchi, a spus Lorenzo. „Acumularea anormală de grăsime în aceste țesuturi a dus la inflamație și perturbarea răspunsului la insulină, un semn distinctiv al diabetului de tip II. O cascadă similară de evenimente este ceea ce are loc adesea la om și de aceea obezitatea poate fi atât de dăunătoare pentru sănătate ", a spus Lorenzo.

După efectuarea mai multor experimente de biochimie, Lorenzo a arătat că eliminarea sau mutarea anchirinei-B a schimbat dinamica Glut4, proteina care permite glucozei să pătrundă în celulele adipoase. Ca rezultat, porțile de inundații au fost efectiv deschise, permițând glucozei să curgă în celule mai repede decât în ​​mod normal.

Lorenzo s-a întrebat dacă același mecanism este valabil și pentru alte mutații umane cunoscute ale ankirinei-B. Variantele din ankirină-B sunt transportate de 1,3% dintre caucazieni și 8,4% dintre afro-americani, reprezentând milioane de oameni doar în Statele Unite. Lorenzo a cultivat celulele adipoase care purtau aceste variante și au descoperit că și ele au aspirat glucoza într-un ritm mai mare. Boala pare să provină din țesutul adipos, deși probabil are efecte în alte părți ale corpului.

Am constatat ca soarecii pot deveni obezi fara a manca mai mult, si ca exista un mecanism celular care sta la baza pentru a explica faptul ca cresterea in greutate, a spus Bennett. „Această genă ne-ar putea permite să identificăm persoanele cu risc care ar trebui să urmărească ce fel de calorii consumă și să exercite mai mult pentru a-și menține greutatea corporală sub control”.

Dar mai întâi, Bennett spune că descoperirile lor în laborator trebuie confirmate în rândul populației generale. Pentru a face acest lucru, cercetătorii vor trebui să identifice indivizii cu variante de ankirină-B și apoi să evalueze istoricul familial, înălțimea și greutatea, și trăsăturile fiziologice caracteristice, precum și metabolismul glucozei, pentru a determina impactul acestor variante asupra sănătății umane.