Наследственное ожирение не всегда зависит от генов

проблемы и Избыточный вес с сахаром в крови смогут переходить много поколений без каких-либо особых мутаций.

Как мы знаем, что метаболические нарушения, способные привести к диабету и ожирению, часто развиваются из-за генетических мутаций: сломанный ген перестаёт подобающим образом смотреть за обменом веществ, и вследствие этого начинаются неприятности с усвоением глюкозы, с инсулином, с жировой тканью и т. д. (Известным и самых изученных тут есть ген FTO (fat mass не obesity-associated protein) – кое-какие варианты FTO додают его носителям в среднем три лишних килограмма.)

В некоторых случаях ожирение может передаваться по наследству, но наряду с этим не быть связанным с «ожиряющими» мутациями. (Фото 3photo / Corbis.) Главные эпигенетические механизмы, которые связаны с модификацией гистонов (histone modification), метилированием ДНК (DNA methylation) и микрорегуляторными РНК (microRNA). (Иллюстрация AJC ajcann.wordpress.com / Flickr.com.)‹ ›

Таковой ген, раз появившись, может довольно продолжительное время переходить много поколений, так что всем участникам рода по какой-нибудь линии, по материнской либо по мужской, будет необходимо пристально смотреть за уровнем и талией сахара в крови.

Но гены ни при каких обстоятельствах не трудятся по принципу «включено/отключено», у них неизменно имеется какой-то диапазон активности. Иными словами, ген может трудиться слабо, не весьма слабо, умеренно очень сильно и т. д. То, как ген настроен поработать, зависит от мутаций, вместе с тем и от внешних и внутренних факторов – другими словами, грубо говоря, от отечественного образа судьбы с экологией и от активности вторых генов. Так что, в случае если возвратиться к ожирению, то оно вовсе не всегда связано с генетическим «проклятием» – неправильное питание в полной мере может поменять обмен веществ к нехорошему безо всяких мутаций.

У живых организмов имеется масса молекулярных способов настройки активности генов, и многие из таких механизмов функционируют недолго – поработав некое время в каких-нибудь форс-мажорных событиях, ген возвращается к собственному простому состоянию. Но случается и без того, что трансформации в генетической активности сохраняются на всегда, а также, более того, передаются в новое поколение. Наряду с этим, выделим, сам ген не изменяется, его ДНК не изменяется, никаких мутаций не происходит, легко регуляторные молекулы не отпускают собственной хватки.

Такие случаи именуют эпигенетической регуляцией, и, как показывают изучения Йоханнеса Бекерса (Johannes Beckers) и его сотрудников из Мюнхенского центра им. Гельмгольца по изучению внешней среды и здоровья, ожирение может передаваться много поколений как раз посредством эпигенетики. Другими словами последствия от нездорового образа судьбы своих родителей смогут перейти их потомкам, при том, что фактически гены у тех и у других будут в полной мере простые, без мутантных трансформаций.

Исследователи шесть недель держали генетически самок и одинаковых самцов мышей на трёх различных диетах: жирной, простой и с пониженным содержанием жиров. Как и ожидалось, животные, которых кормили жирным, взяли первые признаки и ожирение диабета второго типа. После этого у всех мышей забрали половые клетки для экстракорпорального оплодотворения.

Саму процедуру проводили во всех вероятных комбинациях: сперматозоид от «жирного» самца сводили с яйцеклеткой от самки, сидевшей на простой диете, после этого сперматозоид от для того чтобы же самца сводили с яйцеклеткой самки, сидевшей на низкожировой диете и т. д. Эмбрионы имплантировали здоровым самкам, а позже, в то время, когда мышата оказались на свет, их девять недель кормили простой едой, без жировых перекосов, а позже всё-таки переводили на жирную пищу.

Высококалорийная еда додавала веса всем, но, как говорится в статье в Nature Genetics, количество лишнего веса очевидно зависело от того, чем питались родители. Так, к примеру, женские особи, появившиеся от «жирных» самки и самца, были на 20 процентов толще, нежели потомство обычных мышей (другими словами тех, которых кормили простой едой). По большому счету, по словам авторов работы, зависимость от родительской диеты посильнее всего проявлялась как раз у дочерей.

Второй интересный момент касается метаболизма глюкозы: как мы знаем, что один из предвестников диабета второго типа – потеря органами и тканями чувствительности к инсулину и, как следствие, неспособность справляться с повышенным уровнем глюкозы в крови. В опыте неприятности с сахаром переходили от одного поколения второму в основном по материнской линии: в случае если хотя бы лишь мать страдала от избыточного веса, то у её потомков, как «мальчиков», так и «девочек», возможность сахаро-инсулиновых проблем была выше, чем вот всех других случаях (другими словами в случае если избыточный вес был лишь у отца, а мать сидела на обычной либо на обезжиренной диете и т. д.). На всякий случай ещё раз отметим, что генетически все мыши-родители были однообразны и без «ожиряющих» мутаций, а предрасположенность к избыточному весу у молодых мышей была результатом настройки генов, сформировавшейся у прошлого поколения.

Это далеко не первая работа, в которой говорится об эпигенетическом наследовании ожирения и связанных с ним метаболических неприятностей, на этот счёт имеется и статистику, и экспериментальные. Но до сих пор в экспериментальных работах мышей и следили за их потомством, и при таких условиях остаётся возможность, что ожирение у нового поколения появилось не из-за эпигенетических факторов, не по причине того, что родители ели жирную еду, а из-за изюминок эмбрионального развития.

Возможно, к примеру, представить, что у самок ожирение воздействует на физиологию матки, что, со своей стороны, воздействует на зародыш. При же экстракорпорального оплодотворения и при применении в качестве суррогатной матери обычной, здоровой самки – как в вышеописанной работе – аналогичных неясностей удаётся избежать.

Сейчас было бы весьма интересно тем же методом определить, может ли такое ожирение передаваться во второе и в третье поколение, и как продолжительно на неправильной диете должны прожить родители, дабы эпигенетические механизмы закрепили новую нездоровую «метаболическую действительность». Ну и, само собой разумеется, остаётся вопрос, что за конкретные молекулы тут участвуют.

на данный момент известно пара молекулярных аппаратов, каковые смогут весьма на долгое время поменять активность генов: это ферменты, несущие ответственность за метилирование и деметилирование ДНК; ферменты, модифицирующие гистоны – хромосомные белки, каковые руководят архивацией и разархивацией ДНК; и комплекс регуляторных РНК. Вдаваться в подробности каждого механизма мы не будем, скажем только, что по поводу них продолжительное время было неясно, трудятся ли такие механизмы в предшественниках половых клеток у млекопитающих. Но на данный момент уже известны примеры того, что они в том месте вправду трудятся – другими словами эпигенетические трансформации в полной мере смогут переходить межпоколенческий предел.

Наконец, самый насущный вопрос: в какой мере полученные эти возможно применить к людям? Молекулярные процессы на таком уровне в большинстве случаев достаточно универсальны, и, в случае если пример наследуемой эпигенетической регуляции удалось отыскать у мышей, высока возможность, что то же самое возможно отыскать у многих зверей, включая человека.

Вопрос лишь в том, как это «то же самое» отыскать: о проблемах, которые связаны с переносом лабораторных результатов на людей, мы упоминали, в то время, когда писали о работе, посвящённой влиянию стресса на эпигенетику. Тут на опыты рассчитывать не следует, остаётся уповать лишь на медицинскую статистику и массовый генетический анализ.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Климат и погода — вечная тема для разговора
• Понимают ли собаки нашу речь?

Елена Малышева. Как лечить ожирение?

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Почему дети и внуки голодавших родителей болеют диабетом

  Негативный эффект от стресса, передающийся от своих родителей к детям, возможно растолковать работой эпигенетических механизмов – но передачу того же…

• Как связаны ожирение и диабет

  Смерть жировых клеток при избыточном весе стимулирует иммунную воспалительную реакцию, что, со своей стороны, может привести к диабету. Избыточный вес…

• Всегда ли женщины болтливее мужчин?

  Стереотип об необыкновенной болтливости не сильный пола не в полной мере соответствует действительности – рвение общаться зависит от текущего социального…

• Когда здоровое ожирение превращается в нездоровое

  Возможность метаболических расстройств при ожирении зависит от фермента, регулирующего силу воспаления. Ожирение в большинстве случаев ассоциируется с…