Wadliwy gen może wyjaśniać, dlaczego niektórzy ludzie przybierają na wadze pomimo normalnego jedzenia

Wadliwy gen może wyjaśniać, dlaczego niektórzy ludzie przybierają na wadze pomimo normalnego jedzenia

Badacze z UT Southwestern z Centrum Genetyki Obrony Gospodarza odkryli, że to raczej wadliwy gen niż zła dieta może wyjaśniać, dlaczego niektórzy ludzie przybierają na wadze, nawet jeśli nie jedzą więcej niż inni.

Odkrycia opublikowane w czasopiśmie Cell Metabolism opisują, jak defekt genu o nazwie Ovol2 spowodował, że myszy wykazujące normalną aktywność i pobierające pokarm po osiągnięciu dorosłości stały się otyłe z powodu problemów z wytwarzaniem ciepła przez ciało. Jeśli dotyczy to również osób, które mają prawie identyczny gen i jego produkt białkowy, wyniki mogą ostatecznie pomóc w określeniu potencjalnych metod leczenia otyłości.

Większość przypadków otyłości jest spowodowana przejadaniem się lub brakiem aktywności fizycznej, ale nasze badania wykazały, że mutacja mało zbadanego genu zwanego Ovol2 powoduje masywną otyłość – wyłącznie z powodu defektu termogenezy, czyli wytwarzania ciepła”.

Doktor Zhao Zhang, główny badacz, adiunkt chorób wewnętrznych, UT Southwestern

Zhao Zhang współprowadził to badanie wraz z laureatem Nagrody Nobla Brucem Beutlerem, profesorem immunologii i dyrektorem Centrum Genetyki Obrony Gospodarza.

Około 42% mieszkańców Stanów Zjednoczonych cierpi na otyłość, która zwiększa ryzyko wielu innych problemów zdrowotnych, w tym chorób serca, udaru mózgu, cukrzycy typu 2 i niektórych nowotworów. Chociaż naukowcy zgadzają się, że otyłość wynika z wzajemnego oddziaływania genów danej osoby i jej środowiska, geny odgrywające ważną rolę w najczęstszych postaciach otyłości nie są dobrze poznane, a najsłynniejsze mutacje otyłości u myszy i ludzi powodują żarłoczny apetyt.

Aby dowiedzieć się więcej o podstawowych mechanizmach otyłości, dr Zhang, Beutler i ich współpracownicy wykorzystali substancję chemiczną do wytworzenia losowych mutacji w DNA myszy. W pewnej rodzinie myszy otyłość rozpoczęła się około 10 tygodnia życia – czyli wczesnej dorosłości u gryzoni – i trwała aż do znacznej nadwagi u zwierząt. Naukowcy zidentyfikowali odpowiedzialną mutację w genie zwanym Ovol2.

„Nikt wcześniej nie wiązał tego genu z otyłością” – stwierdził dr Beutler, „ponieważ jest on niezbędny.

E-Book Genetyka i genomika

Zestawienie najważniejszych wywiadów, artykułów i aktualności z ostatniego roku. Pobierz kopię już dziś

U otyłych myszy zaobserwowano 556% wzrost masy tłuszczu, któremu towarzyszył 20% spadek masy beztłuszczowej, w porównaniu do myszy z miotu, które nie przeszły mutagenezy. Eksperymenty wykazały, że otyłe zwierzęta nie były w stanie utrzymać temperatury ciała pod wpływem zimna, prawdopodobnie z powodu niemożności efektywnego wykorzystania tkanki zwanej brunatnym tłuszczem, której główną funkcją jest wytwarzanie ciepła. Dalsze badania wykazały, że zdrowy gen Ovol2 hamuje rozwój białego tłuszczu, głównej tkanki odpowiedzialnej za magazynowanie energii.

Kiedy naukowcy nadekspresjonowali normalne białko Ovol2, odkryli, że u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową zwierzęta przybrały na wadze znacznie mniej niż zwierzęta kontrolne typu dzikiego. Autorzy stwierdzili, że wyniki te sugerują, że Ovol2 odgrywa kluczową rolę w metabolizmie energetycznym – co prawdopodobnie jest prawdą również u ludzi, ponieważ ludzkie białko Ovol2 jest bardzo podobne do wersji mysiej. Wreszcie, stwierdził dr Zhang, lekarze mogą być w stanie leczyć otyłość, podając pacjentom leki zwiększające funkcję Ovol2.

Doktor Beutler i Zhang są wynalazcami patentu związanego z tymi odkryciami.

UT Southwestern to Centrum Badań nad Otyłością Żywieniową, jedno z 12 w USA finansowanych przez Narodowy Instytut Zdrowia i jedyne w Teksasie. Centrum wspiera pracę ponad 150 naukowców z UT Southwestern w badaniu przyczyn, profilaktyki i leczenia otyłości.

Dr Beutler jest profesorem regentalnym i piastuje stanowisko Raymonda i Ellen Willie Distinguished Chair in Cancer Research na cześć Laverne i Raymonda Willie seniorów. W 2011 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za odkrycie sposobu aktywacji wrodzonego układu odpornościowego.

Inni badacze UTSW, którzy wnieśli swój wkład w to badanie, to Yiao Jiang, Lijing Su, Sara Ludwig, Xuechun Zhang, Miao Tang, Xiaohong Li, Priscilla Anderton, Xiaoming Zhan, Mihwa Choi, Jamie Russell, Chun-Hui Bu, Stephen Lyon, Darui Xu, Sara Hildebrand, Lindsay Scott, Jiexia Quan, Rochelle Simpson, Qihua Sun, Baifang Qin, Tiffany Collie, Meron Tadesse i Eva Marie Y. Moresco.

Źródło:

Centrum Medyczne UT Południowo-Zachodniego

Odniesienie:

Zhang, Z. i in. (2022) Otyłość spowodowana mutacją OVOL2 ujawnia podwójną rolę OVOL2 w promowaniu termogenezy i ograniczaniu adipogenezy białej. Metabolizm komórkowy. doi.org/10.1016/j.cmet.2022.09.018.

.