Gen odpowiedzialny za otyłość. Naukowcy go znaleźli

Otyłość to choroba cywilizacyjna. Siedzący tryb życia, problemy metaboliczne i niezdrowa dieta przekładają się na nadmierny wzrost masy ciała u ludzi. Naukowcom udało się odkryć gen, który może mieć istotny wpływ na rozwój otyłości.

Jak podkreślają naukowcy, od 1975 r. liczba osób zmagających się z nadwagą lub otyłością potroiła się. Wielość badań naukowych wskazuje, że za ten niepokojący stan rzeczy odpowiadają nie tylko brak aktywności fizycznej i niezdrowe nawyki żywieniowe, ale również zaburzenia metaboliczne.

Z najnowszych badań naukowców z University of California San Diego, które opublikowano w magazynie "Science", wynika, (10.1038/s42255-024-00978-0) myszy karmione pokarmem o wysokiej zawartości tłuszczu, miały problem z mitochondriami. Rozpadały się one na mniejsze fragmenty, przez co były mniej efektywne w spalaniu tłuszczu.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Mitochondria to struktury wewnątrz komórek, które pomagają spalać tłuszcz. Są one kluczowe dla procesu metabolizmu, który obejmuje przekształcanie pożywienia w energię magazynowaną w postaci cząsteczek adenozynotrifosforanu (ATP). Im więcej sprawnych mitochondriów w organizmie, tym bardziej efektywny jest proces spalania tłuszczu i przekształcania go w ATP.

Badacze odkryli, że pod wpływem diety wysokotłuszczowej, liczba poprawnie działających mitochondriów u myszy zmniejszała się. Zauważyli również, że za ten proces odpowiada jeden konkretny gen. Kiedy ten gen został usunięty z organizmów myszy, nie obserwowano u nich nadmiernego przyrostu masy ciała, mimo że spożywały tę samą dietę bogatą w tłuszcz, co inne myszy.

Tkanka tłuszczowa pełni w organizmie szereg istotnych funkcji. Pomaga utrzymać ciepłotę ciała, izoluje i amortyzuje narządy wewnętrzne, wpływa na wydzielanie hormonów i sama je wytwarza. Prawidłowa ilość tłuszczu w organizmie kobiet wynosi 23-34 proc., a u mężczyzn – 8-20 proc. Jednak spożywanie znacznie większej ilości kalorii niż potrzebuje organizm prowadzi do gromadzenia nadmiaru energii w postaci trójglicerydów w adipocytach, z których zbudowana jest tkanka tłuszczowa. W efekcie komórki tłuszczowe zwiększają swoją objętość, tkanka tłuszczowa rozbudowuje się, a masa ciała rośnie, co prowadzi do nadwagi i otyłości.

- Nadmierna podaż kalorii spowodowana przejadaniem się może prowadzić do przybierania na wadze. Wyzwala też szereg procesów metabolicznych, które zmniejszają spalanie energii, jeszcze pogłębiając otyłość – mówi dr Alan Saltiel, endokrynolog i biochemik z Wydziału Medycyny UC San Diego.

Badacze odkryli, że podczas otyłości zdolność komórek tłuszczowych do spalania energii spada, co utrudnia osobom otyłym schudnięcie. W celu zrozumienia, dlaczego tak się dzieje, naukowcy podawali myszom pokarm wysokotłuszczowy i mierzyli jego wpływ na mitochondria w komórkach tłuszczowych. Okazało się, że pod wpływem takiej diety część mitochondriów dzieliła się na wiele mniejszych, które spalały znacznie mniej tłuszczu.

Naukowcy odkryli również, że ten mechanizm jest napędzany przez aktywność pojedynczej cząsteczki – RaIA. Ta cząsteczka pełni wiele funkcji, w tym pomaga rozkładać mitochondria, gdy te działają nieprawidłowo. Okazuje się, że gdy jest nadaktywna, zakłóca normalne funkcjonowanie mitochondriów i powoduje ich fragmentację, co prowadzi do zaburzeń metabolicznych związanych z otyłością.

- Nadmierna aktywność RaIA odgrywa kluczową rolę w hamowaniu wydatku energetycznego w tkance tłuszczowej otyłych myszy. Zrozumienie tego mechanizmu przybliża nas o krok do opracowania ukierunkowanych terapii, które mogłyby przeciwdziałać przybieraniu na wadze i związanym z tym zaburzeniom metabolicznym – wyjaśnia dr Saltiel.

Kiedy badacze usunęli z organizmów myszy gen związany z RaIA, masa ciała gryzoni nie zwiększała się, nawet mimo wysokotłuszczowej diety. Naukowcy stwierdzili, że niektóre białka, na które wpływa RaIA u myszy, są bardzo podobne do ludzkich białek związanych z otyłością i insulinoopornością. To sugeruje, że do otyłości u ludzi i zwierząt prowadzą zbliżone mechanizmy.

- Porównanie wyników naszych badań z danymi klinicznymi ludzi może sprawić, że będziemy w stanie pomóc w leczeniu lub zapobieganiu otyłości. Dopiero zaczynamy rozumieć złożony metabolizm tej choroby, ale przyszłe możliwości są ekscytujące – mówi dr Alan Saltiel.

Według Światowej Organizacji Zdrowia, otyłość, uznana za chorobę przewlekłą, dotyczy ponad 20 proc. ludzi na świecie, a ponad 4,5 mln osób przedwcześnie umiera z jej powodu. Specjaliści przewidują, że do 2030 r. na to schorzenie będzie cierpieć miliard ludzi. Z nadwagą i otyłością zmaga się ok. 60 Polaków, w tym jedno na 10 dzieci.