Gén pre chudnutie podporuje spaľovanie tukov
Medzinárodný tím vedcov za účasti molekulárnych biológov z Rakúskej akadémie vied dokázal, že mutácie v určitom géne súvisia so zvýšeným spaľovaním tukov a toleranciou glukózy a vedú k geneticky podmienenej štíhlej línii. Toto tvrdia vedci v aktuálnom vydaní časopisu „Cell“.
Obmedzená aktivita a nedostatok športu s neustálymi alebo dokonca zvýšenými stravovacími návykmi môžu rýchlo naraziť na čiaru, najmä v časoch obmedzenej slobody pohybu. Nie so všetkými ľuďmi však. Okrem faktorov ako pohyb a strava sú geneticky podmienené aj individuálne rozdiely v prírastku hmotnosti.
Predchádzajúce štúdie sa primárne zameriavali na gény spojené s obezitou. Pretože z lekárskeho a ekonomického hľadiska je morbídna obezita hlavným problémom našej spoločnosti: Výrazne zvýšený index telesnej hmotnosti (BMI) je rizikovým faktorom pre všetky metabolické choroby (najmä diabetes mellitus 2. typu), kardiovaskulárne ochorenia, ale aj Rakovina. Teraz medzinárodný tím vedcov okolo Josefa Penningera, zakladajúceho riaditeľa IMBA - Inštitútu pre molekulárnu biotechnológiu Rakúskej akadémie vied (ÖAW), identifikoval „zoštíhľujúci“ gén. Pomocou údajov z estónskej biobanky a štúdií o muškách a myšiach sa vedcom podarilo zistiť, že mutácie v géne ALK, ktoré kódujú kinázu proteínového anaplastického lymfómu, sú spojené so zvýšeným spaľovaním tukov, zlepšenou toleranciou glukózy a veľmi štíhlym vzhľadom.
Muchy, myši a ľudí udržiavame štíhlych?
ALK je bunkový receptor a patrí do rodiny inzulínových receptorov. Doteraz bolo známe, že mutácie v ALK sa často vyskytujú u rôznych typov rakoviny, ako je rakovina pľúc a neuroblastóm. O fyziologickej funkcii nemutovaného génu sa však vedelo len málo. V teraz zverejnenej štúdii boli analyzované genetické profily 47 102 ľudí so štíhlou a normálnou hmotnosťou z estónskej biobanky. Vedci našli v tenkej skupine 2 genetické varianty v géne ALK. U ovocnej mušky Drosophila sa preukázalo, že znížená regulácia ALK-ortologického génu vedie k menšej akumulácii tuku u zvierat napriek strave s vysokým obsahom cukru.
Michael Orthofer, postdoktor vo výskumnom tíme Josefa Penningera v IMBA, roky pracoval na niekoľkých myších modeloch, na ktorých bol gén ALK vypnutý v rôznych tkanivách zapojených do metabolizmu. Keď bola ALK deaktivovaná v celom tele, tieto zvieratá vykazovali nižšiu telesnú hmotnosť. Tento nižší obsah tuku sa zhoršil, keď boli zvieratá kŕmené stravou s vysokým obsahom tukov - aj keď jedli rovnaké množstvo potravy a pohybovali sa rovnako ako bežné myši. Po niekoľkých týždňoch liečby sa pri tejto diéte pozoroval rozdiel 50% telesného tuku. Bolo viditeľné, že myši bez génu ALK vykazovali významne zvýšenú dennú spotrebu energie spolu so zlepšenou glukózovou toleranciou. Vedci sa potom bližšie zaoberali spaľovaním tukov, pri ktorom sa triglyceridy štiepia na voľné mastné kyseliny a glycerol. Pretože aj keď myši bez génu ALK mali oveľa menej telesného tuku, preukázali nárast voľných mastných kyselín v krvnej plazme - ukazovateľ zvýšeného spaľovania tukov. U zvierat s deaktivovaným génom ALK sa nakoniec zistila zvýšená aktivita lipázy citlivej na hormóny, kľúčového enzýmu pri spaľovaní tukov.
Spaľovanie tukov začína v hlave
Keď vedci deaktivovali ALK vo svaloch, v tukovom tkanive, v pečeni alebo v imunitnom systéme, u myší sa nezistila žiadna zmena hmotnosti. „Keď sme však špecificky deaktivovali ALK v oblasti mozgu hypotalamu, zaznamenali sme rovnaké zníženie hmotnosti ako u zvierat, u ktorých bola ALK deaktivovaná v celom tele. To je zaujímavé, pretože hypotalamus je ústredným koordinačným bodom pre metabolizmus a reguluje spaľovanie tukov prostredníctvom noradrenalínu. Výsledkom bolo, že sme dokázali, že myši s neaktívnym génom ALK majú vyššiu hladinu norepinefrínu v tukovom tkanive. Blokovanie génu ALK v nervoch vystupujúcich z hypotalamu preto podporuje spaľovanie tukov. Z tohto dôvodu zostávajú zvieratá tenšie aj pri diéte s vysokým obsahom tukov, “hovorí Orthofer, prvý autor aktuálnej publikácie.
„Našou prácou sme dokázali, že ALK je úplne nové a nevyhnutné rozhranie v mozgu, ktoré riadi využitie potravy a energetický cyklus. Ďalším dôležitým krokom by teraz malo byť preskúmanie toho, ako neuróny v hypotalame, v ktorom je ALK aktívna, ovplyvňujú túto metabolickú kontrolu, “hovorí Penninger, ktorý je teraz riaditeľom Inštitútu vied o živote na univerzite v Britskej Kolumbii. „Inhibícia génu ALK by mohla byť novou terapeutickou možnosťou na zabránenie nadmernej obezite.“