Чи сприяють екологічні хімічні речовини епідемії ожиріння?

Група експертів з Університету Каліфорнії, Девіса та Університету Південної Каліфорнії пояснюють, наскільки хімічні речовини навколишнього середовища сприяють епідемії ожиріння

Ожиріння - це метаболічне захворювання, яке характеризується надмірним вмістом жиру в організмі, що клінічно визначається як індекс маси тіла (ІМТ) понад 30. Вперше в історії людства кількість людей із ожирінням та надмірною вагою перевищує кількість тих, хто недостатня вага. За оцінками, 1/3 світового населення в даний час відповідає клінічному визначенню ожиріння, і передбачається, що приблизно половина світового населення страждає ожирінням до 2030 року.

Ожиріння є основним фактором ризику для численних захворювань, що загрожують життю, включаючи серцево-судинні захворювання, рак та діабет 2 типу, а в 2014 році глобальний економічний тягар ожиріння, за оцінками, становив 2 трильйони доларів. З огляду на значні наслідки ожиріння для здоров’я та економіки, існує нагальна потреба у визначенні факторів ризику, пов’язаних із розвитком ожиріння. Хоча надлишок калорій та малорухливий спосіб життя класифікуються як основні фактори ожиріння, ці два фактори не пояснюють нещодавнього різкого зростання загальної захворюваності на ожиріння.

Факторами, які піддаються посиленому контролю як потенційними факторами ризику ожиріння, є хімічні речовини, які перешкоджають дії гормонів, що регулюють обмін речовин і збільшення ваги. Вважається, що ці хімічні речовини, які називаються «екологічними обезогенами», сприяють ожирінню, впливаючи на метаболічний гомеостаз.

На підтвердження гіпотези про обезоген, кілька досліджень на людях продемонстрували позитивний зв’язок між впливом хімічних речовин навколишнього середовища та ожирінням. Наприклад, підвищений рівень дихлордіфенілтріхлоретану (ДДТ), пестициду, який колись широко використовувався для боротьби з комарами, був пов’язаний з вищим ІМТ як у дітей, так і у дорослих у різних популяціях світу. Зовсім недавно, як повідомлялося, куріння матері або вплив забруднення атмосферного повітря на дорогах збільшує ризик ожиріння у дітей.

Хоча дослідження на людях є важливими для оцінки доцільності екологічної гіпотези обезогену, вони не встановлюють, що вплив ДДТ, забруднювачів повітря чи інших хімічних речовин навколишнього середовища насправді спричинює ожиріння. Це пов’язано з тим, що важко з’ясувати, чи справжніми причинами можуть бути інші фактори, які збігаються із впливом навколишнього середовища, такі як соціально-економічні фактори. Однак дослідження лабораторних тварин, які утримуються в контрольованому середовищі на фіксованому харчуванні, підтвердили, що принаймні деякі екологічні хімікати можуть збільшити ризик ожиріння.

Дослідження моделей культури тварин і клітин також дають уявлення про те, як хімічні речовини навколишнього середовища сприяють фенотипу ожиріння. Наприклад, хімікати навколишнього середовища можуть збільшити ємність накопичення жиру, збільшуючи кількість та/або розмір жирових клітин, відомих як адипоцити. Експерименти на культурі клітин дозволяють припустити, що промислова хімічна речовина трибутилолін (ТБТ) збільшує кількість адипоцитів, активуючи рецептор, що сприяє диференціації стовбурових клітин в адипоцити.

Відповідно до цих спостережень, експериментальні моделі тварин, що зазнали впливу екологічно важливих концентрацій ТБТ під час розвитку, збільшували накопичення жиру в жировій тканині та печінці порівняно з контрольними тваринами. Що викликає занепокоєння, ці дослідження припускають, що обезогенний ефект ТБТ є трансгенераційним, що означає, що ТБТ може впливати на ризик ожиріння не лише у особи, яка зазнала впливу під час розвитку, але також у дітей і навіть онуків людини, що зазнала ризику.

Також було доведено, що обезогени впливають на функцію адипоцитів. Здорові адипоцити не тільки накопичують енергію, а й виробляють гормони, які подають сигнал у всьому тілі для контролю апетиту та енергетичного балансу. Забруднювачі повітря можуть перешкоджати обом цим процесам, збільшуючи здатність організму накопичувати енергію, одночасно зменшуючи вироблення гормонів, важливих для метаболічного здоров'я. Тіло також містить особливий тип жирової тканини, який називається бурою жировою тканиною, яка спалює енергію для створення тепла для підтримки температури тіла. Цей процес відомий як термогенез, а знижений термогенез пов’язаний із ожирінням у людей. Вплив ДДТ на розвиток заважає термогенезу у мишей і зменшує експресію генів, які беруть участь у спалюванні енергії.

Гіпоталамус - це область мозку, яка контролює і реагує на зміни гормонального та харчового статусу організму, щоб підтримувати метаболічний гомеостаз, а порушення функції гіпоталамусу може призвести до фенотипів ожиріння на моделях тварин. Недавні дослідження на мишах показали, що вплив забруднювачів повітря посилює запалення в гіпоталамусі, що може перешкоджати функції гіпоталамуса, і цей ефект збігається із збільшенням маси тіла. Ще одне дослідження на тваринах щодо обезогенних наслідків забруднення атмосферного повітря пов’язало підвищене ожиріння зі зниженою експресією гормональних рецепторів, що беруть участь у регуляції апетиту. Чи змінюють гіпоталамус хімічні речовини навколишнього середовища іншими способами, залишається критичним прогалиною даних.

Зверніть увагу: це комерційний профіль

Список літератури

1 Heindel, J. J. et al. Метаболізм порушує хімічні речовини та порушує обмін речовин. Докори. Токсикол. 68, 3-33, doi: 10.1016/j.reprotox.2016.10.001 (2017).

2 Janesick, A. S. & Blumberg, B. Obesogens: нова загроза для громадського здоров'я. Am. J. Obstet. Гінеколь. 214, 559-565, doi: 10.1016/j.ajog.2016.01.182 (2016).

Керолін Р. Клок, доктор філософії

Докторант

Каліфорнійський університет, Девіс

Сунджай Сетхі, доктор філософії

Докторант

Університет Південної Каліфорнії

Тел .: +1232671 1549

Памела Дж. Лейн, доктор філософії

Професор

Каліфорнійський університет, Девіс