MADRID, 20 (ROPA PRESS)

emberi

Az elhízás a 21. század egyik legnagyobb közegészségügyi kihívása, amely világszerte több mint 500 millió embert érint, és csak az Egyesült Államokban évente legalább 200 milliárd dollárba kerül, és potenciálisan hozzájárulhat az egészségügyi rendellenességekhez. 2-es típusú cukorbetegség és rák. A kutatók új nyomokat fedeztek fel genetikai eredetéről.

Az elhízással a legerősebb genetikai összefüggés alapjául szolgáló sejtkapcsolatok elemzésével egy új, az Egyesült Államok Massachusettsi Műszaki Intézetének (MIT) és a Harvard Egyetem Orvostudományi Karának kutatói által vezetett új tanulmány, amelyet szerdán tettek közzé a 'New England Journal orvostudomány ”, új útvonalat tár fel, amely ellenőrzi az emberi anyagcserét, és amely az adipocitákat vagy a zsírsejteket zsírraktározáshoz vagy -égetéshez vezeti.

"Az elhízást hagyományosan az elfogyasztott ételek mennyisége és a testmozgás közötti egyensúlyhiány eredményeként tekintik, de ez a nézőpont figyelmen kívül hagyja a genetika hozzájárulását az egyes személyek anyagcseréjéhez"- mondja e munka fő szerzője, Manolis Kellis, a számítástechnika professzora, az MIT és a Széles Intézet Számítástudományi és Mesterséges Intelligencia Laboratóriumának (CSAIL) tagja.

Az elhízással a legerősebb összefüggés a gén "FTO" néven ismert régiójában található, amely a 2007-es felfedezése óta az intenzív vizsgálat központja volt. Korábbi tanulmányok azonban nem találtak mechanizmust annak magyarázatára, hogy az adott régió genetikája mennyire különbözik egymástól elhízáshoz vezetnek.

"Sok tanulmány megpróbálta összekapcsolni az FTO régiót az agyi áramkörökkel, amelyek vezérlik az étvágyat vagy a testmozgásra való hajlandóságot" - mondja az első szerző, Melina Claussnitzer, a CSAIL vendégprofesszora, a Beth Israel Deaconess Medical Center és a Harvard Iskola orvosprofesszora. Orvosság. "Eredményeink azt mutatják, hogy az elhízással társult régió elsősorban az adipocita progenitor sejtekben hat agyfüggetlen módon" - magyarázza.

Annak a sejttípusnak a felismerésére, ahol az elhízáshoz társuló régió működhet, a kutatók több mint 100 szövet és sejttípus genotikus kontroll kapcsolóinak annotációit használták. Ily módon az emberi adipociták progenitor sejtjeiben találtak egy fontos kontrollparancsot, ami arra utal a genetikai különbségek befolyásolhatják az emberi zsírraktárak működését.

Az adipociták genetikai különbségeinek tanulmányozásához a tudósok zsírszövetmintákat gyűjtöttek egészséges európaiaktól, akik a régió kockázattal járó vagy az elhízás kockázatával nem járó változatát hordozzák. Így azt tapasztalták, hogy a kockázati változat egy fontos kontroll régiót aktivál az adipocita progenitor sejtekben, ami két távoli gént, Irx3 és Irx5 eredményezett.

Kísérletekkel kimutatták, hogy az Irx3 és az Irx5 a termogenezis néven ismert folyamat fő vezérlőjeként működik, amelynek során az adipociták hő formájában oszlatják el az energiát, ahelyett, hogy zsírként tárolnák. A termogenezis testmozgással, étrenddel vagy hidegnek való kitettséggel válthat ki, és mind az izomfejlődéssel kapcsolatos mitokondriális dús barna adipocitákban, mind az energiatároló fehér adipocitákhoz kötődő bézs színű adipocytákban előfordul.

"A termogenezis első tanulmányai elsősorban a barna zsírra összpontosítottak, amely fontos szerepet játszik az egerekben, de emberi felnőtteknél gyakorlatilag nem létezik" - jegyzi meg Claussnitzer. "Ehelyett ez az új út szabályozza a termogenezist a fehér zsír legbőségesebb tartalékában, és az elhízással való genetikai asszociációja azt jelzi, hogy befolyásolja az emberek globális energiamérlegét" - teszi hozzá.

A kutatók azt jósolták, hogy egyetlen nukleotid genetikai különbség felelős az elhízással való összefüggésért. A veszélyeztetett egyéneknél a timint (T) egy citozin (C) nukleobázis helyettesíti, amely megzavarja a kontroll régió elnyomását, és bekapcsolja az Irx3-ot és az Irx5-t. Ez aztán leállítja a termogenezist, ami lipid felhalmozódáshoz és végső soron elhízáshoz vezet.

Egyetlen nukleotidpozíció szerkesztésével a CRISPR/Cas9 rendszer segítségével, amely technológia lehetővé teszi a kutatók számára a DNS-szekvencia pontos változtatását, a tudósok képesek voltak váltani a vékony és az elhízott jelek között az emberi preadipocytákban. A C-ről a T-re váltás a kockázati egyéneknél inaktiválta az Irx3-ot és az Irx5-t, helyreállította a termogenezist a kockázat nélküli szintre és kikapcsolta a lipidtároló géneket.

"Az elhízási asszociáció mögött álló ok-okozati változat ismerete lehetővé teheti a genom szomatikus szerkesztését terápiás útként a kockázati allélt hordozó egyének számára" - jósolja Kellis. "De Ami a legfontosabb, hogy a fedetlen sejtes áramkörök jelezhetik az anyagcsere mesterkapcsolását mind a veszélyeztetett, mind a nem kockázatos egyének számára., az elhízáshoz hozzájáruló környezet, életmód vagy genetika ellensúlyozásának eszközeként "- teszi hozzá.

KEZELJE A SÚLY CSökkentésére vezető utat

Kutatók megmutatta, hogy ez az új út manipulálható az elhízás aláírások visszafordítására emberi sejtekben és egerekben egyaránt. A veszélyeztetett vagy kockázat nélküli egyének elsődleges zsírsejtjeiben az Irx3 vagy Irx5 expressziójának megváltoztatása felcserélte a fehér zsírsejtek energiaraktározással kapcsolatos funkcióit és a bézs zsírsejtek energiát égető funkcióit.

Hasonlóképpen, az Irx3 elnyomása az egerek zsírsejtjeiben drámai változásokhoz vezetett a test egészében az energiaegyensúlyban, ami a testtömeg és a nagyobb zsírraktárak csökkenését, valamint a magas étrenddel szembeni teljes ellenállást eredményezte.

"Ennek az új útnak a manipulálásával válthatunk az energiatárolási és a disszipációs programok között sejt- és testszinten, új reményt nyújtva az elhízás gyógyítására" - mondja Kellis.

A kutatók együttműködést létesítenek az egyetemeken és az iparban, hogy eredményeiket elhízás-terápiává alakítsák. Szemléletüket modellként használják az emberi genom más, betegségekkel összefüggő régióinak áramkörének megértésére is.