Лабрадори, плащі, POMC та ожиріння

Праці GOdogs виявили мутацію гена POMC, яка вражає приблизно чверть лабрадорів. Якщо ви науковець або ветеринар, вам може здатися, що оригінальна наукова робота є найцікавішою. Ця сторінка орієнтована на людей, які хочуть дізнатись більше про наші висновки, але не є навченими вченими.

Що таке мутація?

Кожна клітина тіла (собака чи людина) містить ДНК, довжиною 3 мільярди кодів, який діє як шаблон, з якого складаються білки, що складають структуру та механізми нашого тіла. Усередині ДНК гени - це ділянки, які кодують певні частини цього молекулярного обладнання. В основному, ДНК однакова для особин у межах виду, але іноді існують невеликі відмінності. Відмінності можуть не змінити код, але іноді або змінюють, або різко змінюють отриманий продукт гена.

Ми вивчали ген під назвою POMC у лабрадорів. Це був хороший кандидат-ген, оскільки ми знаємо, що його білковий продукт (також званий POMC) відіграє вирішальну роль у контролі енергетичного балансу в організмі. Ви можете прочитати більше про те, як область мозку, яка називається гіпоталамусом, контролює енергетичний баланс на цій сторінці. [Коротко кажучи, гіпоталамус отримує коротко- та довгострокові сигнали про енергетичний стан - напр. після їжі або про те, скільки енергії зберігається у вигляді жиру - і інтегрує їх для контролю голоду та споживання енергії.]

Мутація, яку ми виявили в лабрадорах, включає короткий розділ генетичного коду POMC, який видаляється. Це катастрофічно впливає на утворений білок POMC, псуючи кінець білка.

Чому ми вважаємо, що це важливо при ожирінні?

Зазвичай білок POMC виробляється, а потім подрібнюється на ще менші молекули, які сигналізують про нервові клітини мозку. Мутація, яку ми виявили, зупиняє вироблення двох з цих молекул (так званих бета-MSH та бета-ендорфін). Як наслідок, вони більше не можуть виконувати свою роботу в мозку. Найважливішим з них є бета-MSH.

Як правило, бета-MSH діє в мозку, який ви можете побачити на схемі. Лептин - гормон, що виділяється жировими клітинами; коли більше енергії накопичується у вигляді жиру, виділяється більше лептину, який надходить у крові до мозку. У мозку він запускає РОМС з вивільненням бета-МСГ, що надає ефекту зниження споживання їжі та збільшення кількості енергії, яку людина витрачає щодня. Фактично, система діє як регулятор затемнення, щоб зменшити голод на тлі, коли собака має багато запасів енергії, що зберігаються у вигляді жиру.

У собак з мутацією лабрадора POMC ці сигнали перериваються. Наче перемикач диммера від голоду зламаний. Ми могли б передбачити саме те, що ми бачимо у постраждалих собак - вони більше цікавляться їжею, здається, постійно голодні.

Постраждали лише лабрадори?

Ні, мультиплікаційні ретривери також несуть мутацію. Ми протестували собак 38 інших порід і не знайшли мутації в жодної іншої породи. Нижче наведено більше інформації про те, наскільки поширеною була мутація у різних порід.

Який ефект ми спостерігаємо у собак?

Вплив мутації перевіряли шляхом порівняння рівнів ожиріння та апетиту у собак із мутацією та без неї. Собаки не можуть мати копій, одну копію або дві копії мутації. Ми побачили, що, оскільки собаки мають більше копій мутації, вони в середньому важчі, мають більше жиру в організмі і більше цікавляться їжею. Щоб краще зрозуміти цей підсумок, потрібно зрозуміти дві речі: що ми вимірювали і як ми обчислювали ефект мутації.

Порівнювали три групи собак - дикого типу (без копій мутації), гетерозиготних (одна нормальна копія, одна копія мутації) та гомозиготних (дві копії мутації).

Групи порівнювали за допомогою статистики, яка враховувала інші речі, які можуть впливати на ожиріння (вік, стать, кастрація, колір). Це дозволяє нам повідомляти середні показники для «типової» собаки в цій групі, якщо враховувати всі інші фактори.

Що ми знайшли:

Вага: це не ідеальний показник ожиріння, оскільки здоровий вага (тонкий) лабрадор може становити від 20 до 35 кг, залежно від їх зросту та скелета. Але це досить гарне наближення ожиріння. Ми спостерігали середнє збільшення маси тіла на 1,9 кг для кожної додаткової копії мутації, яку носив собака. тобто собаки з двома копіями мутації були в середньому на 4 кг важчі, ніж собаки без копій мутації.
Оцінка стану тіла (BCS): Це оцінка, що призначається шляхом порівняння форми собак з добре перевіреною діаграмою та дескрипторами. Це кращий показник «вгодованості». Для кожної додаткової копії мутації у собак було в середньому на 1/2 бала більше (за шкалою 9 балів).
Харчова мотивація: за допомогою опитувальника DORA, раніше затвердженого показника поведінки собачих собак, було використано число, наскільки зацікавлені в їжі собаки щодня. За кожну додаткову копію мутації собаки набирали 10 балів вище (за 100-бальною шкалою).

Підводячи підсумок, собаки з мутацією були важчими, вгодованішими та зацікавленими в їжі, ніж собаки без них. Результати були дуже схожими для ретриверів із пласкою шерстю.

Однак важливо знати, що було багато собак з мутацією, які були худенькими. Ці собаки справді любили їжу, але у них були господарі, яким вдалося утримати талію, ретельно збалансувавши їжу та фізичні вправи. Так само було багато собак без мутації, які мали надмірну вагу та жадібні. Це говорить про те, що існують також інші генетичні причини ожиріння та мотивації харчування у лабрадорів.