Kutatócsoportunk céljai:

táplálkozás

-Különböző természetben előforduló vegyületek, például polifenolok hatása állat- és sejtmodellekben a zsírfelhalmozódás és az inzulinrezisztencia csökkentésében.

-Az elhízással kapcsolatos epigenetikus markerek keresése, amelyek megjósolják a súlygyarapodásra való hajlamot, vagy akár markerekként szolgálnak, amikor látni kell, hogyan fogy az ember, és megfelelő étrendet keresni a számára.

-MikroRNS-ek vizsgálata a génexpresszió szabályozásában, különös tekintettel az elhízásra.

Stratégiák a zsír felhalmozódásának csökkentésére

Sok növényben sok polifenol található, és arra törekszünk, hogy megtámadjuk azokat a célpontokat, amelyek az elhízás miatt leginkább érdekelnek bennünket. Például gátolja az emésztőenzimeket, amelyek felelősek a zsírok és cukrok emésztéséért: a lipázt és a hasnyálmirigy amilázt vagy glükozidázokat, amelyek a cukrok emésztésének utolsó lépését jelentik, és azokat, amelyek a glükóz felszívódását lassan, gyorsan vagy még nem is teljes.

A hasnyálmirigy-lipáz esetében, amely az elfogyasztott zsírok emésztésének több mint felét felelős, ha csökkenteni tudjuk a zsírok emésztését, akkor nem biztos, hogy kihasználjuk az étrend összes energiáját. Ez a kutatás egyik érdekes pontja.

Egy másik példa a tápanyagok transzportjának gátlása a belekből a test belsejébe: ha képesek vagyunk gátolni a glükóz felszívódásának egy részét, akkor csökkenthetjük a cukrok felszívódását. A cukorbetegek számára érdekes stratégia lehet az inzulinrezisztencia csökkentése vagy az injektálandó inzulin mennyiségének csökkentése terén.

Egy másik stratégia az energiafelhasználás növelése az alapanyagcsere, az élelmiszerből származó termogenezis (hőtermelés) növelésével: minél több hőtermelésünk van, annál több energiát szórunk el. Elméletileg ez jó az elhízás elleni küzdelemben. Világos példa a koffein, amely növeli az energiafelhasználást - bár más problémái vannak -, és amit teszünk, olyan vegyületeket keresünk, amelyek hasonló hatással vannak azáltal, hogy kevesebb mellékhatással növelik az energiafelhasználást.

Polifenolok

Antioxidáns vagy gyulladáscsökkentő hatású vegyületeket keresnek. A polifenolok többsége ebbe a kategóriába tartozik. A polifenolokban gazdag ételek a zöld tea, a szójabab, a kakaó, a kávé és sok gyümölcs. Tanulmányozunk antioxidáns vitaminokat és néhány ásványi anyagot is, amelyek antioxidáns hatásúak. A gyulladáscsökkentő, omega 3 zsírsavak, más típusú zsírsavak és polifenolok, például kurkumin, kvercetin stb.

Ezen vegyületek némelyike ​​a bél mikrobiotájára is hat, amely szintén fejlesztés alatt álló terület. Hogyan befolyásolják ezek a vegyületek a testünk mikrobiális típusait? Mivel nagyon szoros kapcsolatban állnak anyagcserénkkel, sőt fontos szerepet játszhatnak bizonyos anyagcsere-betegségekre való hajlamban.

Végül néhány olyan vegyület, amelyet tanulmányozni fogunk, új adipociták létrehozásával, a lipolízis növekedésével (zsírszövetek zsírsavak felszabadításával), a fehér adipociták termogénebb barna színűvé alakításával és a számuk növelésével jár. mitokondrium (mitokondriális biogenezis), növeli az inzulinérzékenységet stb.

Almakivonat

Példa erre az alma kivonat, amely 80% polifenolt, köztük 5% florizint tartalmaz, amelyet patkányokon teszteltek, amelyek zsírban és cukorban gazdag étrend mellett elhízást és inzulinrezisztenciát fejlesztenek ki. Amikor pedig az alma kivonatot adjuk be, anélkül, hogy befolyásolnánk a bevitelt (ugyanazt eszik), a testtömeg kevesebb, mint az obesogén táplálékkal rendelkező kontroll patkányokban. Ugyanez történik a zsírmennyiséggel is, ami kisebb, mint a kontrolloké. Ez a vércukorszint csökkenését és a keringő inzulinszint javulását is eredményezi, vagyis javítja az egész anyagcsere állapotot.

A jövő stratégiája, hogy ebből az almakivonatból meghatározzuk, melyik polifenolnak van a legnagyobb hatása, vagy kombináljuk más zöldségfélékből származó vegyületekkel.

Az alma kivonat csökkenti a retroperitoneális, a mesenterialis zsírlerakódásokat stb. a kontroll étrenddel rendelkező állatok vonatkozásában.

Epigenetikus markerek

A második bemutatandó cél az epigenetikus markerek keresése. Az epigenetika testünk stratégiája a gének expressziójának szabályozására. A DNS átalakul messenger RNS-vé, amely átjut a citoplazmába, és fehérje termelődik. Ezen fehérjék némelyike ​​pro-obezogén hatású, és epigenetikus mechanizmusok révén meg akarjuk tudni, hogyan lehet ezeknek a géneknek az expresszióját kontrollálni.

Ezek az epigenetikai mechanizmusok befolyásolják a DNS-t, a lánc első lépését, de nem változtatják meg a nukleotidszekvenciát. Nincsenek mutációk, de a DNS metilálódik, a DNS citozinjai vagy a hisztonokban - amelyek a DNS-t csomagoló fehérjék - változások következnek be, oly módon, hogy amikor egy gént metileznek, vagy ha a hisztonokat metilezik vagy acetilezik, a A DNS-szál kinyílik vagy bezárul. Ha kinyitják, akkor könnyebb lemásolni, több lesz a gén másolata, több pro-obesogén fehérje, és ha bezárják, kevesebb lesz a kópia. Meg akarjuk tanulni szabályozni ezt a folyamatot.

Néhány tényező, amely ezeket a folyamatokat szabályozza, étrendi tényezők. Az étrendben vannak olyan vegyületek, amelyek kölcsönhatásba lépnek genotípusunkkal, és ezek az epigenetikus variációk adódnak, amelyek szabályozzák a gének expresszióját. Valójában ezek a kölcsönhatások a külső tényezők és a genotípus között vezetnek el bennünket specifikus fenotípusunk megismeréséhez, például az ikrek közötti különbségekhez vezetnek, amelyek nem teljesen azonosak, vagy hogy néhányunk hajlamosabb a betegség kialakulására mint mások. És ez vezetett az emberi lény fejlődéséhez, a környezethez való alkalmazkodáshoz és egyes készségek folyamatos fejlesztéséhez.

Metilcsoport donorok

Számos olyan vegyület, amely befolyásolja ezt a szabályozást, étrendi, aminosavak, például metionin, egyéb vegyületek, például kolin vagy betain, vitaminok, például folsav, B12 vagy B6, amelyek végül is hatással vannak a metilcsoportok létrehozására a metilát DNS és a hisztonok számára gén expressziójának lehetővé tétele nagyobb vagy kisebb mennyiségben. Csoportunk ezeket és sok más vegyületet, például polifenolokat vizsgál.

Arra is kíváncsi vagyunk, hogy vannak-e jelek a saját DNS-ünkben vagy a hisztonokban, amelyek hajlamosítanak minket. Vagyis növekedésünk meglehetősen korai pillanatától megpróbáljuk tudni, hogy egy személy hajlamosabb-e a betegség kialakulására, ezek epigenetikus biomarkerek, például DNS-metiláció, amely megmondja nekünk, hogy az adott személynek nagyobb-e a kockázata betegség kialakulása, vagy fordítva, könnyebb, például ebben az esetben fogyni egy kezeléssel. Ez a személyre szabott táplálkozás keresése epigenetikus markerekből.

Egy tanulmányban a hipokalorikus diétás kezelésre nagyon jól reagáló emberek populációját hasonlították össze az úgynevezett szegény válaszadók másik csoportjával, akik nem vesztettek annyi súlyt a másik populációhoz képest.

A kezelés előtt vérmintákat veszünk, és kivonjuk a sejtekből a DNS-t, és megmérjük a metilációt. Megvizsgálták, hogy a metiláció mely markerei különböztek azok között, akik jól reagáltak és nem. Látták, hogy van egy WT1 gén - és más, az anyagcsere szabályozásához kapcsolódó gének -, amelyek bizonyos pontokon különbségeket mutatnak a válaszadók között, 33% metiláció és 24% metiláció. Mindez korrelált az adipozitási és biokémiai markereikkel, például a vércukorszinttel, a koleszterinnel vagy a diasztolés nyomással. Más szavakkal, kapcsolat lehet ezen markerek és az általuk alkalmazott étrendre adott válasz között.

Néhány bioaktív vegyület, mint például a proantocianidin, a tea katechin, a resveratrol és néhány ásványi anyag szintén szabályozza ezeket az enzimeket, amelyek metilcsoportokat tesznek a DNS-re. Ezért vagyunk érdekeltek ezen vegyületek tanulmányozásában, amelyek közül néhány köztudottan jótékony hatású.

Így a második cél annak ellenőrzése, hogy az étrendi tényezők hogyan generálnak epigenetikai változásokat, hogyan eredményeznek az elhízás és az inzulinrezisztencia is epigenetikai változásokat, majd olyan biomarkereket kell keresni, amelyek korábban megjósolták, hogy melyik embernek van nagyobb kockázata az elhízásnak, és mely emberek reagálnak rá jobban. egy bizonyos étrend.

A mikroRNS-ek vizsgálata a testsúly szabályozásában

A mikroRNS-ek 20-22 nukleotid kisméretű RNS-molekulái, amelyek párosulni fognak a messenger RNS hasonló területeivel - amely átmegy a citoplazmába a fehérje előállításához -, és amikor kötődnek, elpusztítja és a fehérje nem termelődik.

Egyrészt azért vagyunk érdekeltek, mert talán génterápia útján be tudjuk vinni ezeket az RNS-eket a testbe, hogy megszakítsák ezeket a hírvivő RNS-eket, és csökkentse bizonyos fehérjék termelését; másrészt, hogy miként szabályozzák ezeket a mikroRNS-eket, hogy lássuk, növelhetjük-e vagy csökkenthetjük-e ezeknek a mikroRNS-eknek az expresszióját diétával.

Maximális szekvenálási stratégiát alkalmazunk, szeretnénk szekvenálni az összes mikroRNS-t egy sejtben, és azt is tudni, hogy az egyes mikroRNS-típusokból hány példány van az egyes sejtekben. Ezután több egyénnél más technikákkal kell validálni, és ezt PCR-rel végezzük.
Ezzel a stratégiával egy olyan embercsoportot kaptunk, akiknek hipokalorikus étrendjük volt, egyesek lefogytak, mások pedig nem. A kezelés kezdetén vérmintákat vettünk, és elvégeztük a fehérvérsejtek masszív mikroRNS-szekvenálását, és láttuk, hogy különbség van a 3 kilós veszteséggel nem reagálók és a 10 kilós veszteséget mutató válaszadók között.

A kezelés kezdetén azt láttuk, hogy egyes RNS-ek sokkal jobban expresszálódtak a nem válaszolókban, mint a válaszolókban vagy fordítva. Most meg kell ismernünk ezeket a mikroRNS-eket, amelyek mindegyik génhez kapcsolódnak, hogy megismerjék, melyik gén expresszióját befolyásolják (most abban a pillanatban vagyunk).

Ez egy példa egy mikroRNS marker keresésre. Vannak olyan bioaktív vegyületek is, amelyek szabályozzák a mikroRNS-ek expresszióját, a szójabab genistein, a zöld tea vegyületek, a kurkumin - amely polifenol - ... képesek szabályozni egyes mikroRNS-ek expresszióját, és állhatnak e vegyületek jótékony hatásai mögött.