Napačen gen lahko pojasni, zakaj nekateri ljudje pridobijo čezmerno težo, čeprav se normalno prehranjujejo

Napačen gen lahko pojasni, zakaj nekateri ljudje pridobijo čezmerno težo, čeprav se normalno prehranjujejo

Raziskovalci UT Southwestern iz Centra za genetiko obrambe gostitelja so ugotovili, da lahko napačen gen namesto napačne prehrane pojasni, zakaj nekateri ljudje pridobijo čezmerno težo, tudi če ne jedo več kot drugi.

Ugotovitve, objavljene v Cell Metabolism, opisujejo, kako je napaka v genu, imenovanem Ovol2, povzročila, da so miši z normalno aktivnostjo in vnosom hrane postale debele, ko so dosegle zrelost zaradi težav s proizvodnjo telesne toplote. Če to velja tudi za ljudi, ki si delijo skoraj identičen gen in njegov proteinski produkt, bi lahko rezultati sčasoma pomagali prepoznati možne načine zdravljenja debelosti.

Večina primerov debelosti je posledica prenajedanja ali pomanjkanja telesne dejavnosti, vendar je naša raziskava pokazala, da mutacija malo raziskanega gena, imenovanega Ovol2, povzroči veliko debelost – izključno zaradi napake v termogenezi ali proizvodnji toplote.

Zhao Zhang, dr., glavni raziskovalec, docent interne medicine, UT Southwestern

Zhao Zhang je to študijo vodil skupaj z Nobelovim nagrajencem Bruceom Beutlerjem, doktorjem medicine, profesorjem imunologije in direktorjem Centra za genetiko obrambe gostitelja.

Približno 42 % ljudi v Združenih državah je debelih, stanje, ki povečuje tveganje za številne druge zdravstvene težave, vključno s srčnimi boleznimi, možgansko kapjo, sladkorno boleznijo tipa 2 in nekaterimi vrstami raka. Čeprav se raziskovalci strinjajo, da debelost izhaja iz medsebojnega delovanja med človekovimi geni in njegovim okoljem, geni, ki igrajo pomembno vlogo pri najpogostejših oblikah debelosti, niso dobro razumljeni, najbolj znane mutacije debelosti pri miših in ljudeh pa povzročajo požrešen apetit.

Da bi izvedeli več o osnovnih mehanizmih debelosti, sta dr. Zhang in Beutler ter njuni sodelavci uporabili kemikalijo za ustvarjanje naključnih mutacij v DNK miši. V določeni družini miši se je debelost začela pri starosti okoli 10 tednov - mlada odrasla doba pri glodavcih - in se je nadaljevala, dokler živali niso imele močno prekomerne teže. Raziskovalci so identificirali odgovorno mutacijo v genu Ovol2.

»Nihče prej tega gena ni povezal z debelostjo,« je dejal dr. Beutler, »ker je ključnega pomena.

E-knjiga o genetiki in genomiki

Zbirka najboljših intervjujev, člankov in novic zadnjega leta. Prenesite kopijo še danes

Debele miši so doživele 556-odstotno povečanje telesne teže, ki jo je spremljalo 20-odstotno zmanjšanje puste teže, v primerjavi s sorodniki iz legla, ki niso bili podvrženi mutagenezi. Poskusi so pokazali, da debele živali niso mogle vzdrževati svoje telesne temperature, ko so bile izpostavljene mrazu, očitno zaradi nezmožnosti učinkovite uporabe vrste tkiva, imenovane rjava maščoba, katere glavna naloga je ustvarjanje toplote. Nadaljnje testiranje je pokazalo, da zdravi gen Ovol2 zavira razvoj bele maščobe, glavnega tkiva, odgovornega za shranjevanje energije.

Ko so raziskovalci prekomerno izrazili normalno beljakovino Ovol2, so ugotovili, da so živali pri miših, ki so bile hranjene z visoko vsebnostjo maščob, pridobile veliko manj teže kot divje kontrole. Avtorji pravijo, da ti rezultati kažejo, da ima Ovol2 ključno vlogo pri energetski presnovi - kar verjetno velja tudi za ljudi, saj je človeški protein Ovol2 zelo podoben mišji različici. Končno, je dejal dr. Zhang, zdravniki morda lahko zdravijo debelost tako, da bolnikom dajo zdravila, ki povečajo delovanje Ovol2.

Dr. Beutler in Zhang sta izumitelja patenta, povezanega s temi ugotovitvami.

UT Southwestern je raziskovalni center za prehransko debelost, eden od 12 v ZDA, ki ga financira nacionalni inštitut za zdravje, in edini v Teksasu. Center podpira delo več kot 150 znanstvenikov UT Southwestern pri proučevanju vzrokov, preprečevanja in zdravljenja debelosti.

Dr. Beutler je regentski profesor, ki ima ugledno katedro Raymonda in Ellen Willie za raziskave raka v čast Lavernu in Raymondu Willieju starejšemu. Leta 2011 je prejel Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino za svoje odkritje, kako se aktivira prirojeni imunski sistem.

Drugi raziskovalci UTSW, ki so prispevali k tej študiji, so 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 in Eva Marie Y. Moresco.

Vir:

UT Southwestern Medical Center

Referenca:

Zhang, Z., et al. (2022) Debelost, ki jo povzroča mutacija OVOL2, razkriva dvojno vlogo OVOL2 pri spodbujanju termogeneze in omejevanju bele adipogeneze. Celična presnova. doi.org/10.1016/j.cmet.2022.09.018.

.