O nouă cercetare de la Research Triangle sugerează că variantele unei gene numite ankyrin-B – purtată de milioane de americani – ar putea face ca oamenii să pună kilograme în plus fără să aibă vreo vină.
Studiul, care a fost efectuat pe șoareci, arată că variația genetică determină celulele adipoase să absoarbă glucoza mai repede decât în mod normal, mai mult decât dublându-și dimensiunea. Când în ecuație se adaugă un metabolism îmbătrânit sau o dietă bogată în grăsimi, obezitatea devine aproape inevitabilă.
„Noi o numim obezitate fără vină”, a declarat Vann Bennett, doctor în medicină, autor principal al studiului și profesor de biochimie George Barth Geller la Facultatea de Medicină a Universității Duke.
„Credem că această genă i-ar fi putut ajuta pe strămoșii noștri să stocheze energie în perioadele de foamete. În vremurile actuale, în care mâncarea este abundentă, variantele ankyrin-B ar putea alimenta epidemia de obezitate.”
Rezultatele apar în săptămâna din 13 noiembrie în Proceedings of the National Academy of Sciences.
Bennett a descoperit proteina ankyrin-B în urmă cu mai bine de treizeci de ani. Aceasta este prezentă în fiecare țesut corporal și acționează ca o ancoră, legând proteine importante de interiorul membranei celulare. Bennett și alți cercetători au legat defectele în ankyrin-B de o serie de boli umane, inclusiv autismul, distrofia musculară, îmbătrânirea, diabetul și bătăile neregulate ale inimii.
În urmă cu câțiva ani, Jane Healey, o studentă la doctorat care lucra în laboratorul lui Bennett, a observat că șoarecii cu aritmie cardiacă cauzată de mutații în ankyrin-B erau mai grași decât colegii lor de pui de tip sălbatic. Pentru a-și da seama de ce, ea a creat modele de șoareci care purtau câteva variante umane comune ale genei.
Damaris Lorenzo, Ph.D., cercetător postdoctoral în laborator la acea vreme, a descoperit că acești șoareci s-au îngrășat rapid, blocându-și majoritatea caloriilor în țesutul adipos în loc să le trimită către alte țesuturi pentru a le arde ca energie. Aceste descoperiri au fost publicate în 2015 în Journal of Clinical Investigation.
„Problema este că încă nu știam cum funcționa această genă”, a spus Bennett. „Există această convingere comună în domeniu că o mare parte din obezitate poate fi urmărită până la apetit și la centrele de control al apetitului care rezidă în creier. Dar dacă nu este totul în capul nostru?”
Pentru a studia această întrebare, Lorenzo, acum profesor asistent de biologie celulară și fiziologie la Universitatea din Carolina de Nord la Chapel Hill, a pus grupul său de cercetare să elimine complet gena ankyrin-B din țesutul adipos al șoarecilor.
Ei au repetat multe dintre aceleași experimente care fuseseră efectuate în modelele anterioare de șoareci, care purtau versiuni mutante ale ankyrin-B în tot corpul lor. La fel ca înainte, șoarecii knock-out au luat în greutate, iar celulele albe de grăsime care stochează energie și-au dublat dimensiunea – în ciuda faptului că au mâncat și au făcut aceeași cantitate de exerciții fizice ca șoarecii normali. Mai mult, creșterea în greutate a crescut pe măsură ce șoarecii îmbătrâneau sau erau hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi.
„Am aflat rapid că acumularea crescută de lipide în celulele adipoase s-a „revărsat” asupra ficatului și mușchilor”, a spus Lorenzo. „Acumularea anormală de grăsime în aceste țesuturi a dus la inflamație și la perturbarea răspunsului la insulină, un semn distinctiv al diabetului de tip II. O cascadă similară de evenimente este ceea ce are loc deseori la oameni și acesta este motivul pentru care obezitatea poate fi atât de dăunătoare pentru sănătatea noastră”, a spus Lorenzo.
După ce a efectuat o serie de experimente biochimice, Lorenzo a arătat că eliminarea sau mutarea ankyrin-B a schimbat dinamica Glut4, proteina care permite glucozei să intre în celulele adipoase. Ca urmare, porțile de inundație au fost efectiv deschise, permițând glucozei să curgă în celule mai repede decât în mod normal.
Lorenzo s-a întrebat dacă același mecanism este valabil și pentru alte mutații umane cunoscute ale ankyrin-B. Variantele în ankyrin-B sunt purtate de 1,3% dintre caucazieni și 8,4% dintre afro-americani, reprezentând milioane de persoane numai în Statele Unite. Lorenzo a cultivat celule adipoase purtătoare ale acestor variante și a constatat că și acestea au aspirat glucoza cu o rată mai mare. Boala pare să își aibă originea în țesutul adipos, deși probabil că are efecte în alte părți ale corpului.
„Am descoperit că șoarecii pot deveni obezi fără să mănânce mai mult și că există un mecanism celular subiacent care explică această creștere în greutate”, a spus Bennett. „Această genă ne-ar putea permite să identificăm persoanele cu risc care ar trebui să urmărească ce fel de calorii mănâncă și să facă mai multe exerciții fizice pentru a-și ține greutatea corporală sub control.”
Dar mai întâi, Bennett spune că descoperirile lor din laborator trebuie să fie confirmate în populația generală. Pentru a face acest lucru, cercetătorii vor trebui să identifice persoanele cu variante ankyrin-B și apoi să evalueze istoricul familial, înălțimea și greutatea și trăsăturile fiziologice caracteristice, precum și metabolismul glucozei, pentru a determina impactul acestor variante asupra sănătății umane.
.