Код доступу до веб-сайту

Введіть код доступу в поле форми нижче.

Якщо ви абонент Zinio, Nook, Kindle, Apple або Google Play, ви можете ввести код доступу до свого веб-сайту, щоб отримати доступ абонента. Код доступу до вашого веб-сайту знаходиться у верхньому правому куті сторінки Зміст вашого цифрового видання.

Інформаційний бюлетень

Підпишіться на нашу розсилку електронною поштою для отримання останніх новин науки

Багато заходів щодо стримування епідемії ожиріння спрямовані на маленьких дітей. Це розумна стратегія - ми знаємо, що діти з надмірною вагою мають великі шанси стати дорослими із зайвою вагою. Відповідно, сімейні будинки та школи стали критично важливими аренами, де ведеться битва проти зростаючої талії в країні. Але є ще одне не менш важливе середовище, яке може серйозно вплинути на шанси людини отримати зайву вагу, але частіше не помічається - матка.

Батьки із надмірною вагою, як правило, виховують дітей із зайвою вагою, але за останні кілька років дослідження підтвердили, що ця тенденція перевищувати покоління - це не лише продукт спільного домашнього середовища. Задіяні також гени, пов’язані з ожирінням, але навіть це не вся історія. Дослідження показали, що вага тіла матері у період вагітності та безпосередньо перед нею має великий вплив на майбутню вагу її дітей.

Наприклад, у дітей, народжених від матерів, які перенесли різку операцію по зниженню ваги (де більшість шлунка та кишечника обходить), удвічі менше шансів страждати ожирінням. З іншого боку, матері, які набирають вагу між двома вагітностями, частіше народжують другу дитину з ожирінням. Таким чином, епідемія ожиріння може просочуватися через покоління, як сніжний ком, який котиться в лавину.

Тепер Роберт Уотерленд з Медичного коледжу Бейлора продемонстрував, як сніжний ком набирає обертів, вивчаючи три покоління мишей, які мають генетичну схильність до переїдання. А використовуючи спеціальну дієту з високим вмістом фолатів та інших поживних речовин, він виявив, що він може зупинити спуск сніжної кулі і позбавити майбутні покоління мишей від підвищеного ризику ожиріння.

Миші несуть ген, який називається агуті що змушує їх волосся виробляти жовтий, а не чорний пігмент. Миші Waterland несуть мутантну версію агуті називається А^ ви, яка вмикається у всьому їх тілі, а не лише в їх цибулинах волосся. Це надає мишам строкатого жовтого кольору, але як несподіваний побічний ефект постійно присутній ген також блокує сигнали в мозку тварин, які повідомляють їм, що вони ситі.

І це робить мишей схильними до переїдання. Якщо їм надають безкоштовний доступ до "шведського столу", де можна їсти, вони незмінно товстіють. Існують очевидні паралелі із сучасними людьми, які мають постійний доступ до дешевої, калорійної їжі великими порціями після того, як розвинулися, щоб впоратися з умовами, коли їжі часто не вистачає.

Уотерленд слідував за трьома поколіннями цих ненажерливих мишей, де були самки з однією копією A^ ви були сполучені з самцями без жодного. Результатом стала сім'я, де бабусі, матері та дочки мали однакову версію агуті, що схиляло їх до переїдання. Незважаючи на ці генетичні подібності, і незважаючи на те, що їх усіх виховували на одній дієті, наступні покоління ставали товстішими.

У першому поколінні 45% А^ ви носії важили більше 50 г (це важко для миші). До другого покоління 54% подолали цей показник, а до третього - колосальні 72% вийшли за його межі. У кожному поколінні вага матері передбачала вагу її нащадків, так що важчі мами народжували важчих дитинчат. На око можна зрозуміти, що миші товстіші, а не просто більші або м’язовіші, і рентгенологічне вимірювання жиру в організмі це підтвердило.

Ці результати є унікальними. Інші дослідження використовували штучно маніпульовані дієти для вивчення зв'язку між ожирінням у матерів та дітей, але робота Уотерленда перша, яка показує, що природні коливання ожиріння можуть спадати покоління. Якщо той самий процес стосується людей, і є дані, що це стосується, ймовірно, що збільшення рівня ожиріння серед жінок дітородного віку може допомогти пояснити величезний ріст середньої маси тіла за останні кілька десятиліть.

Як це працює

Тепер пам’ятайте, що дослідники вживали заходів для того, щоб A^ ви ген був однаковим у всіх трьох поколіннях мишей. Це означає, що процес не є генетичним. Натомість зміни є епігенетичними - термін, який означає, що сам ген залишається незмінним, але таким, яким він є поводиться змінено. Гени можна вмикати або вимикати, піднімати вгору або вниз, додаючи хімічні групи до їх послідовності ДНК. Наприклад, прості метильні групи, що складаються з одного атома вуглецю та трьох воднів, служать для пригнічення генів. Ці доповнення схожі на нотатки до книги, які впливають на її читання, навіть якщо основний текст однаковий.

Багато з цих епігенетичних змін залишаються, коли клітини діляться, і вони можуть зберігатися протягом поколінь (скопіюйте книгу та пост-її копіюють разом із нею). Цей процес забезпечує шлях передачі факторів навколишнього середовища - в даному випадку жиру в організмі матері - з сімейної лінії.

Уотерленд підтвердив участь епігенетики, показавши, що коктейль поживних речовин, включаючи фолат, вітамін В12, бетаїн і холін, може зменшити відгодівлю поколінь у його мишей. Ці поживні речовини забезпечують багате джерело метильних груп, які служать для замовчування різних генів у всіх геномах гризунів. A^ ви безумовно був одним із таких. Але Уотерленд вважає, що інші гени також вимикаються, включаючи ті, які беруть участь у розвитку гіпоталамуса, частини мозку, яка контролює апетит.

Точні подробиці цього процесу та те, на які гени це впливає, досі невідомі. Але кінцеві результати ясні. За цієї спеціальної дієти миші першого та другого поколінь мали таку саму частку людей із ожирінням (45% та 52% відповідно), як їх однолітки, але в третьому поколінні лише 44% страждали ожирінням, порівняно з 72% у інших мишей. Серед доповнених сімей вага матерів не впливала на вагу їхнього потомства, а наступні покоління не ставали все товстішими та товстішими.

Область епігенетики є однією з найгарячіших у сучасній біології. Зараз ми знаємо, що проблеми з епігенетичним маркуванням відіграють велику роль у розвитку раку, і це, ймовірно, змінить спосіб сприйняття інших хвороб. За словами Уотерленда, ми "практично нічого не знаємо" про шляхи епігенетичного контролю генів, які беруть участь у їжі або голоді. З огляду на зростаючі показники ожиріння по всьому світу, заповнення цієї порожнечі незнання є "надзвичайно важливим".