Науковці ідентифікували генетичну мутацію, що дуже часто присутня у худих людей і помагає їм залишатися стрункими. Мутація в гені ALK посилює спалювання жиру, довело додаткове дослідження на мишах. Цікаво, що цей ген причетний також до розвитку певних видів раку, тож для нього вже існують інгібітори.
Зображення: metamorworks/ iStock.
Є люди, які, здавалось би, можуть з’їсти все, не потовстівши. Натомість іншим достатньо просто скуштувати шоколадку, щоб набрати додаткові кілограми. Такі спостереження, а також сімейні недуги вже тривалий час засвідчують, що за надлишковою вагою та ожирінням ховається більше, ніж просто спосіб життя та харчування.
Насправді науковці вже виявили в людському геномі понад 700 мутацій, що пов’язані з надлишковою вагою. Проблема полягає в тому, що навіть взявши всі ці мутації разом, їхній ефект зможе пояснити близько 2-3 % індивідуального спектру ваги тіла. Це означає, що мають існувати інші, досі невідомі генетичні чинники впливу. Крім так званих епігенетичних змін, можуть бути досі невідомі гени.
Новий підхід у пошуках таких генів обрав Міхаель Отргофер (Michael Orthofer) з Інституту молекулярних біотехнологій Австрійської академії наук: замість того, щоб шукати генетичні подібності у людей з надлишковою вагою, вчені придивилися до особливо худих людей. Для цього вони проаналізували генетичні дані 47 102 людей у віці від 20 до 44 років – всі вони занесені до списку естонського біобанку.
У всебічному дослідженні асоціацій геному (Genome-wide association study, GWA) науковці порівняли геном учасників, чий індекс маси тіла впродовж тривалого часу не перевищував 18 – тобто позначав недостатню вагу, – з ДНК тих осіб, в яких була нормальна та завелика вага тіла. «Надлишкову вагу та її генетику багато досліджують, ми ж хотіли зробити навпаки і проаналізувати худизну», – сказав провідний автор Джозеф Пеннінґер (Josef Penniger) з Австрійської академії наук.
У результаті науковці наштовхнулися на ген, що в особливо худих людей був змінений винятково часто – йдеться про ген ALK. У людей з недостатньою вагою цей ген блокувала або пригнічувала мутація. Про ALK досі відомо, що він містить інструкції для однойменного білка (ALK receptor tyrosine kinase). Білок належить до сім’ї інсулінових рецепторів і відомий тим, що за певних видів раку (раку легень та нейробластоми) може мутувати. «Тож ALK активно досліджують у взаємозв’язку з раком, але про біологічну роль цього гена з-поза цього контексту досі відомо мало», – пояснили Ортгофер та його колеги. Це підняло питання, у який спосіб ген ALK може впливати на обмін речовин та вагу тіла.
Відповідь науковці знайшли в додаткових дослідженнях на мишах, у яких ген ALK з народження був деактивований. Виявилося: ці тварини в процесі цілого життя залишилися суттєво худішими, ніж інші гризуни, в яких цей ген працював нормально, – хоча вони так само багато їли і рухалися.
Цей ефект посилився за збагаченої на жири дієти: через кілька тижнів проявилася різниця, що становила 50 % жиру в організмі, повідомили вчені. Детальніші аналізи засвідчили, що блокування гену ALK у мишей призводить до зростання вільних жирних кислот в плазмі крові, що означає посилене спалювання жиру. Крім того, науковці знайшли свідчення того, що гормон, який стимулює жировий обмін, норадреналін, був присутній у жировій тканині тварин у збільшених кількостях. «Через це тварини залишалися худими, навіть за збагаченого жиром харчування», – сказав Ортгофер.
Здивувало те, що вирішальним для такого ефекту було виключення гена ALK не в жирній тканині або інших органах, а в мозку. «Коли ми деактивували ALK в мозкових регіонах гіпоталамуса, могли спостерігати таке ж зменшення ваги, що й у тварин, в яких ALK був виключений у всьому організмі, – пояснив Ортгофер. – Це цікаво й тому, що гіпоталамус становить собою центральний координаційний пункт для обміну речовин і через норадреналін регулює спалювання жиру».
На думку науковців, їхні результати означають: ген ALK становить собою досі невідомий пункт керування для утилізації харчування та енергетичного циклу в організмі. У людей, в яких цей ген пригнічений або деактивований, посилено спалюється жир – і через це вони залишаються худими. Наскільки сильний генетичний ефект цього окремого гена, мають з’ясувати наступні дослідження.
Отримані свідчення потенційно можуть запропонувати новий підхід до лікування ожиріння. «Цілком реально, що ми і в людей будемо блокувати або пригнічувати функцію ALK, щоб побачити, чи тоді вони будуть залишатися худорлявими», – сказав Пеннінґер. Адже в терапії раку вже існують медикаменти, які пригнічують ген ALK.
Хай там як, при цьому потрібно бути обережним, адже досі не ясно, які ще функції має ген ALK і які матиме наслідки його пригнічення. «Перш ніж пригнічувати функціонування ALK в лікуванні людського ожиріння, потрібно взяти до уваги, що необхідно здійснити масштабні дослідження ймовірних побічних ефектів», – в супровідному коментарі до розвідки зауважила Сюзан Клаус (Susanne Klaus) з німецького Інституту харчових досліджень.
Nadja Podbregar
Forscher entdecken „Schlankmacher“-Gen
Cell Press, Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, 22/05/2020
Зреферувала С. К.
04.06.2020