Ожиріння можна запобігти блокуванням одного гена

Джерело: solar22/Getty Images

Дослідження на мишах, проведені міжнародною групою вчених, припускають, що інгібування одного гена може боротися з ожирінням та пов'язаними з ним порушеннями обміну речовин, дозволяючи людям їсти стільки, скільки вони хочуть, не додаючи ваги. Коли команда під керівництвом Університету Фліндерса видалила ген, відомий як регулятор кальциневрину 1 (RCAN1), у мишей, які харчувалися дієтою з високим вмістом жиру (HFD), тварини не набирали вагу, оскільки швидкість метаболізму у всьому їх тілі зростала.

Зараз вчені працюють над розробкою препаратів, спрямованих на RCAN1, які можуть посилити спалювання калорій та зменшити накопичення жиру у людей. "Ми знаємо, що багато людей намагаються схуднути або навіть контролювати свою вагу з ряду різних причин", - прокоментував керівник досліджень Деміен Кітінг, доктор філософії, професор Університету Фліндерса. "Результати цього дослідження можуть означати розробку таблетки, яка орієнтована на функцію RCAN1, і може призвести до втрати ваги".

Повідомляючи про свої дослідження в EMBO Reports, вчені говорять, що в еволюційному плані діяльність RCAN1 могла бути корисною і допомогла запобігти механізмам, що збільшують витрати енергії в умовах дефіциту їжі. Однак вони пишуть, "в умовах надмірної калорійності опосередкований RCAN1 придушення цих адаптивних напрямків енерговитрат тепер може сприяти зростаючій епідемії ожиріння". Команда університету Фліндерса разом із колегами з Австралії, США, Чилі та Південної Кореї описали свої висновки у роботі під назвою "Регуляція кальциневрину 1 допомагає координувати метаболізм у всьому тілі та термогенез".

Ожиріння є основною глобальною епідемією охорони здоров’я, яка, за оцінками, зменшує тривалість життя на 6–20 років і пов’язана з підвищеним ризиком діабету 2 типу, серцево-судинних та ракових захворювань », - написали автори. Регулювання обміну речовин у всьому тілі передбачає інтеграцію безлічі систем органів, і порушення цього гомеостатичного балансу "лежить в основі зростаючої епідемії ожиріння, метаболічних захворювань та пов'язаних із цим коморбитій", продовжували дослідники.

Вчені довгий час працювали над розробкою підходів, які можуть підсилити не тремтливий термогенез (NST) - процес, за допомогою якого калорії витрачаються як тепло, а не зберігаються як жир - як механізм спалювання зайвих калорій і, таким чином, допомагає лікувати ожиріння. Однак організм працює з безліччю механізмів зворотного зв’язку, які загалом діють для придушення непотрібних витрат калорій. В еволюційному плані ці процеси допомогли зберегти енергію в часи труднощів. Ссавцям доводилося справлятися з тиском обмежених продовольчих ресурсів та впливу навколишнього середовища, "розробляючи механізми як тривалого зберігання калорій, так і їх витрачання на такі функції, як термогенез, коли це необхідно".

Однак сьогодні ці механізми можуть бути "неадаптабельними в сучасних умовах калорійності" і, отже, сприяти ожирінню, писали дослідники. І хоча на глобальному рівні зростання ожиріння зумовлений багатьма факторами, включаючи соціально-економічний тиск, освіту та вміст харчових продуктів, в основному люди страждають ожирінням, оскільки їдять більше, ніж потрібно їхньому організму. "На індивідуальному рівні основна причина полягає в дисбалансі між спожитими та витраченими калоріями", - зазначила команда. І знайти способи впливу на основні механізми контролю непросто. "... контроль над цим оманливо спрощеним рівнянням включає складну мережу взаємодій генів і середовища, яка забезпечує зворотний зв'язок для встановлення гомеостатичного контролю".

RCAN1 є інгібітором кальцій-активованої білкової фосфатази кальциневрину, який як клінічні, так і генетичні дані залучили до механізмів, що регулюють метаболізм. Дослідження команди Університету Фліндерса в даний час показали, що миші, у яких сконструйовано відсутність гена RCAN1 (миші Rcan1-KO), не страждають ожирінням навіть після тривалих періодів дієти з високим вмістом жиру, а тварини також демонструють поліпшену толерантність до глюкози. Коли дослідники вивчали бази даних про різні штами худих і ожирілих мишей, вони виявили кореляцію між експресією RCAN1 у печінці та жировій тканині, з масою тіла, тригліцеридами та інсуліном, що відповідає їх результатам у тварин-нокаутів RCAN1. "У сукупності ці дані ідентифікують ген Rcan1 як ген, який корелює з метаболічним синдромом, що узгоджується з нашими дослідженнями на мишах Rcan1-KO", - написали вони.

В організмі містяться два типи жиру - коричневий і білий. Білий жир є найбільш поширеним видом у дорослих і діє для накопичення енергії, тоді як менш рясний коричневий жир спалює енергію. Нові висновки у нокаутованих мишей також показали, що RCAN1 діє, блокуючи два різні механізми NST, один у білому жирі, а другий у скелетних м'язах. Результати свідчать, що блокування гена RCAN1 може допомогти перетворити білий жир у коричневий.

"Ми вже розробили серію препаратів, спрямованих на білок, який виробляє цей ген, і зараз ми перевіряємо їх, чи не інгібують вони RCAN1 і чи можуть вони представляти потенційні нові ліки проти ожиріння", - доктор Кітінг каже. “У світлі наших результатів, препарати, які ми розробляємо для орієнтування на RCAN1, будуть спалювати більше калорій, поки люди відпочивають. Це означає, що організм буде зберігати менше жиру без потреби, щоб людина зменшувала споживання їжі або більше займалася спортом ... Ми дійсно хочемо цим займатися, це захоплююче, і ми маємо фінансування досліджень від уряду Австралії через Національну раду з питань охорони здоров’я та медичних досліджень вивчити життєздатні варіанти. Ці результати показують, що ми потенційно можемо змінити реальну боротьбу з ожирінням ".