Objavil sa zoštíhľujúci gén
Pri hľadaní genetického základu našej telesnej hmotnosti vedci doteraz primárne hľadali gény, ktoré z nás robia tuk. Teraz však narazili na zlato na druhom konci spektra: Objavili gén, ktorého blokácia súvisiaca s mutáciami spôsobuje, že jeho nosič je štíhly. Pri génovom porovnaní dobrých 47 000 ľudí v Estónsku boli za týmito genetickými zmenami hlavne tí, ktorí boli nadpriemerne štíhli. Ďalšie experimenty s myšami ukázali, že deaktivácia génu zvyšuje spaľovanie tukov. Výsledkom bolo, že zvieratá takmer nepriberali na váhe ani pri diéte s vysokým obsahom tukov.
Už dlho je zrejmé, že životný štýl a strava nie sú jedinými faktormi, ktoré ovplyvňujú našu telesnú hmotnosť. Pretože svoju úlohu zohráva aj genetická predispozícia. Pri hľadaní génových variantov, ktoré podporujú obezitu, teraz vedci identifikovali viac ako 700 mutácií, ktoré súvisia so zvýšenou tendenciou k obezite. Ale aj keď dáte všetky tieto génové varianty dohromady, ich kombinovaný účinok môže vysvetliť iba asi dve až tri jednotlivé variácie hmotnosti ľudského tela. Sám nemôžete byť dôvodom, prečo sú niektorí ľudia, ktorí sú mimoriadne dobrí „prevádzači krmiva“, a iní, ktorí majú pocit, že môžu jesť takmer všetko bez toho, aby pribrali čo len gram.
Hľadajte abnormálne gény u ľudí s podváhou
Pri hľadaní ďalších génov, ktoré ovplyvňujú našu telesnú hmotnosť, si Michael Orthofer z Ústavu pre molekulárnu biotechnológiu Rakúskej akadémie vied (IMBA) zvolil iný prístup: Namiesto hľadania genetických podobností u obéznych ľudí vzali do rodiny obzvlášť tenkých ľudí. Priezor. Za týmto účelom vyhodnotili genetické údaje 47 102 ľudí vo veku od 20 do 44 rokov, ktoré sú zaznamenané v estónskej biobanke. Vo svojej genómovej asociačnej štúdii (GWAS) konkrétne porovnali genóm účastníkov, ktorých index telesnej hmotnosti bol z dlhodobého hľadiska nižší ako 18 - čo zodpovedá významnej podváhe - s účastníkmi s normálnou alebo zvýšenou telesnou hmotnosťou. "Mnoho ľudí skúma obezitu a jej genetiku, takže sme chceli urobiť pravý opak a radšej preskúmať štíhlosť," hovorí hlavný autor Josef Penniger z IMBA.
Vedci vo svojich hodnoteniach narazili na gén, ktorý sa pozoruhodne často menil u veľmi štíhlych účastníkov ich štúdie: gén ALK, ktorý obsahuje pokyny pre takzvanú anaplastickú lymfómovú kinázu. Tento proteín patrí do rodiny inzulínových receptorov a je známe, že mutuje pri niektorých druhoch rakoviny, ako je rakovina pľúc a neuroblastóm. „ALK sa preto intenzívne skúma v súvislosti s rakovinou, ale o biologickej úlohe tohto génu mimo tohto kontextu sa vie len málo,“ vysvetľujú Orthofer a jeho kolegovia. Ako ukázali ich porovnávacie analýzy, u veľmi štíhlych účastníkov štúdie sa neúmerne často deaktivovala čiastočná sekvencia génu ALK. To vyvolalo otázku, ako môže tento gén ovplyvňovať metabolizmus a telesnú hmotnosť.
Blokovanie génu ALK spôsobuje, že myši chudnú
Vedci uskutočnili ďalšie experimenty s myšami, aby zistili. Špeciálne deaktivovali gén ALK u niektorých zvierat a od narodenia ich kŕmili normálnym jedlom. Keď tieto myši rástli, došlo ku zreteľným rozdielom od kontrolných myší: ich telesná hmotnosť a percento tuku zostali významne nižšie, aj keď myši s inaktivovaným génom ALK jedli rovnako veľa ako ich rovnakí jedinci a tiež sa rovnako pohybovali. Tento efekt bol ešte výraznejší pri diéte s vysokým obsahom tukov: už po niekoľkých týždňoch došlo k 50-percentnému rozdielu v telesnom tuku, ako uvádzajú vedci. Podrobnejšie analýzy ukázali, že blokáda génu ALK u myší viedla k zvýšeniu voľných mastných kyselín v krvnej plazme, čo naznačuje zvýšené spaľovanie tukov. Vedci tiež našli dôkazy o tom, že hormón dôležitý pre metabolizmus lipidov, norepinefrín, sa v hojnejšom množstve nachádza v tukových tkanivách zvierat.
Podľa Orthofera a jeho kolegov tieto výsledky naznačujú, že gén ALK hrá dôležitú úlohu v metabolizme tukov - a že jeho deaktivácia podporuje spaľovanie tukov. "To je dôvod, prečo zvieratá zostávajú chudšie, a to aj pri diéte s vysokým obsahom tukov," hovorí Orthofer. Deaktivácia tohto génu v tukovom tkanive alebo iných orgánoch tela však zjavne nie je pre tento účinok rozhodujúca, ako odhalili ďalšie štúdie. Pretože keď vedci deaktivovali iba ALK vo svaloch, v tukovom tkanive, v pečeni alebo v imunitnom systéme, nedokázali u myší zistiť žiadnu zmenu hmotnosti. „Keď sme však špecificky deaktivovali ALK v oblasti mozgu hypotalamu, boli sme schopní pozorovať rovnaké zníženie hmotnosti ako u zvierat, u ktorých bola ALK deaktivovaná v celom tele,“ vysvetľuje Orthofer. „Je to zaujímavé, pretože hypotalamus je ústredným koordinačným bodom pre metabolizmus a reguluje spaľovanie tukov prostredníctvom noradrenalínu.“
„Našou prácou sme dokázali, že ALK je úplne nové a nevyhnutné rozhranie v mozgu, ktoré riadi využitie potravy a energetický cyklus,“ dodáva Penninger. „Inhibícia ALK génu by mohla byť novou terapeutickou možnosťou prevencie obezity.“ V liečbe rakoviny už existujú lieky, ktoré inhibujú ALK gén, takže miesto aplikácie je známe. „Mohli by sme preto inhibovať ALK a teraz to skúsiť ďalej,“ hovorí Penninger.