Objavte výskumníkov; Gén na chudnutie - Génová mutácia bežná u štíhlych ľudí, zosilnená
Génová mutácia bežná u štíhlych ľudí zvyšuje spaľovanie tukov
Tenká mutácia: Vedci identifikovali genetickú zmenu, ktorá je zjavne bežná u veľmi štíhlych ľudí - a ktorá by im mohla pomôcť zostať štíhlou. Pretože táto mutácia v géne ALK zvyšuje spaľovanie tukov, ukázali ďalšie experimenty s myšami. Zaujímavosť: Pretože tento gén hrá úlohu aj pri niektorých druhoch rakoviny, existujú už preňho inhibítory.
Existujú ľudia, ktorí zjavne môžu jesť čokoľvek bez toho, aby výrazne pribrali. Iní, naopak, musia len pozerať na kúsok čokolády, aby im bokové zlato dorástlo. Takéto pozorovania a tiež rodinné zoskupenia už dávno naznačili, že nadváha a obezita majú viac než len životný štýl a strava. Vedci v skutočnosti identifikovali viac ako 700 mutácií v ľudskom genóme, ktoré súvisia s obezitou.
Problém však je, že aj keď vezmete všetky tieto varianty génov dokopy, ich kombinovaný účinok dokáže vysvetliť iba zhruba dve až tri percentá individuálneho rozsahu hmotnosti ľudského tela. Je preto zrejmé, že existujú aj iné, predtým nerozpoznané genetické faktory. Okrem takzvaných epigenetických zmien by to mohli byť aj gény, ktoré sú stále neznáme.
Lov medzi chudými ľuďmi
Michael Orthofer z Ústavu pre molekulárnu biotechnológiu Rakúskej akadémie vied (IMBA) zvolil nový prístup k hľadaniu týchto génov: Namiesto hľadania genetických podobností u obéznych ľudí sa zamerali na obzvlášť chudých ľudí. 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) vedci porovnali genetické zloženie 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 namiesto toho preskúmať štíhlosť," hovorí hlavný autor Josef Penniger z IMBA.
Znateľná akumulácia mutácie
Zistili, čo hľadali: vedci narazili na gén, ktorý sa pozoruhodne často menil u veľmi štíhlych účastníkov štúdie: gén ALK. U osôb s podváhou bol tento gén často blokovaný alebo obmedzený vo svojej funkcii kvôli mutácii. Zatiaľ je o tomto géne známe iba to, že nesie stavebné pokyny pre kinázu anaplastického lymfómu. 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. To vyvolalo otázku, ako môže tento gén ovplyvňovať metabolizmus a telesnú hmotnosť.
Zvýšené spaľovanie tukov
Vedci našli odpoveď v doplňujúcich experimentoch s myšami, pri ktorých bol gén ALK deaktivovaný od narodenia. Ukázalo sa, že tieto zvieratá zostali počas celého svojho života výrazne tenšie ako ich bežné spoločné šelmy - hoci jedli rovnako veľa a rovnako veľa sa hýbali. Tento efekt bol ešte výraznejší pri diéte s vysokým obsahom tukov: už po niekoľkých týždňoch došlo k 50-percentnému rozdielu v telesnom tuku, ako tvrdia 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 náznaky, že hormón stimulujúci lipidový metabolizmus, norepinefrín, bol nájdený vo zvýšených hladinách v tukovom tkanive zvierat. „To je dôvod, prečo zvieratá zostávajú chudšie, a to aj pri diéte s vysokým obsahom tukov,“ hovorí Orthofer.
Bod prepnutia je v mozgu
Prekvapivou vecou však je, že rozhodujúcim faktorom pre tento účinok zjavne nie je deaktivácia génu ALK v tukovom tkanive alebo iných orgánoch, ale v mozgu. „Keď sme deaktivovali ALK konkrétne v mozgovej oblasti 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.“
Podľa vedcov ich výsledky naznačujú, že gén ALK je predtým neznámym spínacím bodom pre spracovanie potravín a energetický cyklus v tele. U ľudí, u ktorých je tento gén inhibovaný alebo deaktivovaný, to zjavne vedie k zvýšenému odbúravaniu tukov - a tým zostávajú štíhle. Ďalšie štúdie však musia podrobnejšie objasniť, aký veľký je genetický účinok tohto individuálneho génu.
Východiskový bod pre terapie proti obezite?
Nové objavy by mohli tiež ponúknuť nový východiskový bod pre terapie proti obezite. „Je celkom reálne, že by sme blokovali ALK u ľudí alebo znížili jeho funkciu, aby sme zistili, či potom zostaneme štíhli,“ hovorí Penninger. Pretože pri liečbe rakoviny už existujú lieky, ktoré inhibujú gén ALK.
Odporúča sa však opatrnosť, pretože ani na začiatku nie je jasné, aké ďalšie funkcie má gén ALK stále a aké dôsledky by mala inhibícia. „Predtým, ako bude možné uvažovať o inhibícii ALK pri liečbe obezity u ľudí, sú preto potrebné rozsiahle výskumy možných vedľajších účinkov,“ zdôrazňuje v komentári Susanne Klaus z Nemeckého inštitútu pre výskum výživy. (Cell, 2020; doi: 10,1016/j.cell.2020.04.034)
Zdroj: Cell Press, Ústav pre molekulárnu biotechnológiu Rakúskej akadémie vied