Obezitatea este o problemă majoră de sănătate publică în Statele Unite și în întreaga lume, cu aproximativ 650 de milioane de oameni care suferă de această afecțiune. Una dintre cele mai mari provocări ale acestei afecțiuni mereu agravante este de a afla de ce oamenii devin obezi în primul rând și de ce unii oameni sunt mai vulnerabili la obezitate decât alții.

știință

Acum, oamenii de știință de la Universitatea Rockefeller și colaboratorii au identificat un mecanism genetic care poate juca un rol în cel puțin 10% din toate cazurile de obezitate. Descoperirile, care ar putea ajuta la identificarea persoanelor cu forme tratabile ale afecțiunii, aruncă o nouă lumină asupra biologiei hormonului leptină, care este produsă în celulele adipoase și în controalele foamei. Cantitatea de leptină din sânge și modul în care creierul răspunde la aceasta, ajută la determinarea cantității de greutate pe care o va câștiga o persoană.

Oamenii de știință raportează săptămâna aceasta în Nature Medicine că, la șoareci, modificările aparatului celular care reglează producția de leptină pot duce la o formă de obezitate tratabilă prin terapia cu leptină. Dovezile studiilor de genetică umană sugerează în continuare că un mecanism similar poate contribui la obezitate la un subgrup de pacienți.

Cum se reglează fin leptina

Descoperită în urmă cu 25 de ani de către omul de știință Rockefeller Jeffrey M. Friedman, profesorul Marilyn M. Simpson, leptina a făcut obiectul a mii de studii care au explorat structura și funcția sa. „Am învățat multe despre leptină”, spune Olof Dallner, cercetător asociat și autor principal al noului raport, „dar nu am înțeles de fapt biologia de bază a ceea ce reglementează gena leptinei”.

Gena care codifică hormonul leptinei este reglată de secvențe de ADN adiacente și de factori de reglare care transformă gena în celule grase și care controlează, de asemenea, cantitatea de leptină care se produce. În timp ce explorau acest proces, Dallner și colegii săi s-au concentrat asupra unuia dintre acești factori de reglementare, numit ARN necodificator lung sau lncRNA, pe care l-au identificat împreună cu colegii de la Universitatea din Pennsylvania.

Când cercetătorii au conceput șoareci fără acest ARNc specific și i-au hrănit cu o dietă bogată în grăsimi, șoarecii au devenit obezi, dar celulele lor adipoase au produs cantități semnificativ mai mici de leptină. Această descoperire neobișnuită le-a sugerat oamenilor de știință că gena leptinei nu ar putea exprima nivelurile normale ale hormonului fără ca ARNc să îl ajute. În comparație, un grup de șoareci de control nealterați hrăniți cu aceeași dietă s-au îngrășat și au produs cantitatea așteptată de leptină.

Mai mult, atunci când acești șoareci cu conținut scăzut de leptină au fost tratați cu injecții de leptină, au pierdut în greutate - cu alte cuvinte, hormonul le-a vindecat în esență. Și asta, spun cercetătorii, ridică posibilitatea incitantă ca unii oameni a căror obezitate este cauzată de o anomalie genetică similară să poată pierde în greutate și cu terapia cu leptină. (O formă farmaceutică de leptină a fost aprobată de Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente în 2014.)

Faptul că pot exista persoane obeze cu astfel de mutații potențial de reducere a leptinei a fost sugerat prin analiza datelor dintr-un studiu amplu, cunoscut sub numele de studiu de asociere la nivel de genom (GWAS), care a inclus profilurile genetice complete ale mai mult de 46.000 de persoane. Împreună cu colaboratorii de la Școala de Medicină Mount Sinai, echipa Rockefeller a descoperit că persoanele cu modificări ale versiunii umane a lncRNA aveau niveluri mai mici de leptină.

Un subtip potențial tratabil de obezitate

Numărul persoanelor obeze a căror boală poate fi rezultatul dereglării genei leptinei nu este cunoscut, spune Dallner, dar există motive să credem că ar putea contribui la 10% din toate cazurile de obezitate.

Pentru Dallner, care a petrecut cea mai bună parte a celor nouă ani lucrând la proiect, eterogenitatea populației obeze - faptul că diferiți oameni sunt obezi din diferite motive - este cea mai interesantă metodă de cercetare. „Partea importantă pentru mine este că ne-am propus să studiem gena leptinei la șoareci și am ajuns la concluzia că diferite mecanisme pot provoca obezitate la om”, spune el.

Majoritatea persoanelor obeze, explică el, devin rezistente la leptină (care în mod normal le-ar reduce pofta de mâncare) deoarece au multă grăsime. Celulele adipoase produc cantități mari de leptină și, pe măsură ce hormonul se acumulează, creierul pare să nu mai răspundă la aceasta.

"Dar există un subgrup mare de oameni obezi și încă relativ săraci în leptină", ​​spune Dallner. Acum credem ca multe dintre ele pot avea aceste variante genetice sau similare care afecteaza expresia genei leptinei. Acest lucru le da mai putina leptina de la o varsta frageda, facandu-le un pic mai insetate decat oricine altcineva.

Cu toate acestea, aceste persoane rămân sensibile la hormon, iar studiile clinice timpurii au arătat că persoanele obeze cu un nivel scăzut de leptină pierd de fapt o cantitate semnificativă de greutate atunci când sunt tratate cu leptină. Dar mecanismele posibile care stau la baza acestor cazuri nu au fost înțelese până acum.

Dallner spune că, deși interacțiunea exactă dintre lncRNA și gena leptinei rămâne neclară, nu există nicio îndoială că cele două sunt conectate. „Când am studiat lncRNA, ne-am dat seama că era complet corregulat cu leptina. Se exprimă unde se exprimă leptina. Când leptina este în jos, lncRNA este în jos și invers. Acesta a fost într-adevăr momentul cheie, când am văzut asta și m-am gândit: „Ceva se întâmplă cu adevărat aici.” "