Spanyol, amerikai és kanadai kutatók felfedezik az elhízás legnagyobb genetikai kockázati tényezőjének mechanizmusát. A kulcs - mutatják rá - az agyunkban van

kulcsát

Fent az inaktivált IRX3 gént tartalmazó egér, 30% -kal vékonyabb, mint egy másik normális állat/természet

A kanadai Torontóban található laboratóriumban egyedülálló egér található a világon. Senki nem mondaná meg, ha megnézi, ugyanolyan fehérnek és hétköznapinak tűnik, mint a többiek. Kizárólagossága csak akkor tűnik ki, ha látszólag azonos egér mellé helyezik, de ez sokkal kövérebb. Az egyetlen különbség közöttük egy inaktivált gén. Úgy tűnik, hogy önmagában ez a gén felelős azért, hogy a kövér egér súlya meghaladja a 30% -ot, míg a csodálatos torontói egér ugyanolyan vékony és egészséges marad, annak ellenére, hogy zsíros étrendet fogyaszt.

III EZEKBEN A HÍREKBEN

"Ezek az egerek olyanok, mint azok a barátok vagy munkatársak, akik sok ócska ételt esznek, és soha nem híznak" - mondja Chi-Chung Hui, a torontói Beteg Gyermekkórház kutatója a Materiának. Spanyol és amerikai kollégákkal való együttműködésnek köszönhetően rágcsálóik segítettek feltárni, hogyan működik az elhízás legnagyobb genetikai kockázati tényezője az emberekben. A Nature folyóiratban ma közzétett megállapítás fontos következményekkel járhat az elhízás kutatására és kezelésére, amely a 21. század legnagyobb járványa a fejlett országokban.

Régóta ismert, hogy az emberekben létezik egy genetikai változat, amely hordozójának átlagosan három kilóval többet ad, és megnő az elhízás kockázata. Ez egy mutáció az FTO génben. Az európai lakosság körülbelül 16% -a hordozza a kockázati változat mindkét példányát, egy csaknem 40 000 embert elemző tanulmány alapján. A nagy probléma az, hogy a két kockázati variáns olyan területen található, amely nem kódolja a fehérjéket, vagyis elméletileg nincs funkciója. Egyelőre senki sem magyarázta el, hogy ezek a mutációk hogyan járulnak hozzá az őket hordozó egyén hizlalásához.

"Minden állat ugyanabból a génkészletből származik, és a szemét DNS olyan lenne, mint egy-egy hiba megjelenésének tervrajzai"

A jelenlegi munka megoldotta a rejtélyt. Az FTO elhízási változatai az úgynevezett szemét DNS-ben találhatók. Egészen a közelmúltig haszontalannak tartották, de egy 2013-ban publikált nagy tanulmánynak, az ENCODE-nek köszönhetően bebizonyosodott, hogy ez a DNS ugyanolyan fontos lehet, mint a többi. Valójában olyan vezetőként működhet, aki tetszés szerint be- vagy kikapcsolja a géneket, és befolyásolja talán azt, hogy egy személy hízik, cukorbetegségben szenved, vagy egészségtelen ételeket nyelhet le anélkül, hogy hízna, mint a többiek.

"Minden állat ugyanabból a génkészletből származik, és a szemét DNS olyan lenne, mint az egyik vagy másik hiba tervrajzai" - foglalja össze José Luis Gómez-Skarmeta, az andalúz Fejlődésbiológiai Központ kutatója és a tanulmány társszerzője . Csapata alkalmazta az FTO rejtélyét egy új technikával, amely néhány évvel ezelőtt jelent meg, és kromatin képződés elfogása néven ismert. Ez a technika lehetővé teszi számunkra, hogy lássuk, hogyan csomagolják a genomot, egy nagyon hosszú DNS-láncot, amely sokszor felhajlik önmagára, hogy illeszkedjen mikroszkópos sejtjeink magjába. És Gómez-Skarmeta és csapata így fedezte fel, hogy az FTO kockázati változatai kapcsolatban állnak egy másik génnel, az IRX3-mal. Egyenes vonalban ez a két komponens körülbelül 500 000 bázist vagy DNS-egységet választ el egymástól, túl távol egymástól a kölcsönhatáshoz. De ha a genom összecsukódik, mintha egy labda lenne, a két terület végül megérinti és befolyásolja egymást. A ma közzétett munka azt mutatja, hogy az FTO gén variánsaiban lévő szemét DNS olyan, mint egy kapcsoló, amely megfordítja az IRX3-at, az FTO-nak korábban tulajdonított elhízás valódi tettesét.

Ábra arról, hogy az FTO (enhancer) génvariánsok hogyan kapcsolják be az IRX3 gént, amely elhízást okoz, annak genomon belüli távolsága ellenére./Természet

"Most már egyértelműbb a felelősség, és rájövünk, hogy a másik irányt néztük" - foglalja össze Gómez-Skarmeta. Csapata kimutatta, hogy a be- és kikapcsolási mechanizmus jelen van a zebrafish-ban, az egerekben és az emberekben, amit 135 ember agysejtjeinek elemzésével igazoltak. A kutató rámutat, hogy ez az "úttörő Európában" kromatinanalízis technika valószínűleg sok más rejtett kölcsönhatást tár fel a jövőben genomunkban.

A "zsír" gén az agyban van

És mindez visszavezet minket a torontói egérhez. Normál étrend mellett ez az állat, amelynek az IRX3 génje ki van kapcsolva, 30% -kal kisebb súlyú, mint az IRX3 be van kapcsolva. Ha magas zsírtartalmú étrendre váltanak, az első nem hízik, míg a másik a súlyának kétszerese - derül ki a Chicagói Egyetem közleményéből, amely szintén részt vett a vizsgálatban. Ezenkívül a torontói egérben több barna és kevesebb fehér zsír van, ami az elhízásra jellemző, jobban kezeli a glükózt, és úgy tűnik, hogy védett a cukorbetegség ellen. És ez nem a legjobb.

"Amellett, hogy az IRX3-at zsírgénként azonosítjuk, most bizonyítékunk van arra, hogy az agy hipotalamuszában lévő neuronokat irányítja, amelyek szabályozzák az energia elégetését vagy tárolását" - mondta Hui. A tanulmány kimutatta, hogy az IRX3 kikapcsolása az agy hipotalamuszában - az étvágyat és az anyagcserét szabályozó régióban - szintén lefogyja az egereket. Ez azt jelenti, hogy ez a „zsírgén” az agyban működik és döntő módon befolyásolja a testtömeget.

"Vizsgálatunk azt sugallja, hogy ellenállóbbak lehetünk a gyorsétel hatásaival szemben, ha kevesebb az IRX3 aktivitásunk" - magyarázza Hui. "Ha megértjük, hogyan működik az IRX3 molekuláris szinten, lehetséges, hogy a jövőben speciális gyógyszereket fogunk kifejleszteni ennek a génnek a modulálására és jó tulajdonságainak növelésére" - teszi hozzá. Valójában már léteznek más tanulmányok, amelyek kiemelték azokat a géneket, amelyek egyes embereket immunissá tesznek az elhízással járó betegségek ellen: cukorbetegség, szív- és érrendszeri betegségek stb.

"Vizsgálatunk azt sugallja, hogy ellenállóbbak lehetünk a gyorsétel hatásaival szemben, ha kevesebb az IRX3 aktivitás"

Természetesen ez csak a probléma része. Az elhízás legtöbb esete nagyrészt a helytelen étrendnek és a kevés sportnak köszönhető, amelyek sokkal könnyebben megváltoztathatók, mint egy gén funkciója. A genetikai tényező jobb ismerete azonban elkerülheti a kockázati tényezők felhalmozódását.

"A funkcionális jellemzési munka csodálatos és nagyon tág, és amit jól illusztrál, az a genom rendkívül összetett, amikor a működésének megismeréséről van szó" - mondja Dolores Corella, a genetika és az elhízás kutatója, a Valencia Egyetemen dolgozik, és hogy nem vett részt ebben a tanulmányban. Corella kiemeli, hogy az FTO és az IRX3 összekapcsolása már régebben szóba került, bár ezt nem sikerült tisztázni. Most nyitott a továbbjutás, bár ez még mindig nagyon előzetes előrelépés - emeli ki. „Ezen alapkutatási munka közzététele után az IRX3 gén hipotézise relevánsabbá válik, és mélyebben megvizsgáljuk az emberben annak érdekében, hogy minden csoport között több epidemiológiai és kísérleti bizonyítékot nyújtsunk, és nagyobb ismeretekkel rendelkezzünk az elhízásról. és szabályozói ”- vonja le a következtetést.