Mechanizm przetrwania w starożytności może przyczynić się do epidemii otyłości
Nowe badania na myszach sugerują, że mechanizm, który prawdopodobnie wyewoluował w celu zapobiegania głodowaniu, może przyczyniać się do otyłości.
Mechanizm obejmuje receptor białkowy dla końcowych produktów zaawansowanej glikacji (RAGE).
Nowe odkrycie pokazuje, że RAGE działa jako hamulec uwalniania tłuszczu z komórek tłuszczowych.
Badanie opisane w czasopiśmie Raporty komórkowe opisuje efekt usunięcia RAGE u myszy.
Naukowcy z NYU School of Medicine w Nowym Jorku wraz z kolegami z innych ośrodków badawczych w Stanach Zjednoczonych karmili dwie grupy myszy dietą wysokotłuszczową. Usunęli RAGE z komórek tłuszczowych jednej grupy i wcześniej pozostawili drugą grupę nietkniętą.
Po 3 miesiącach na diecie wysokotłuszczowej myszy bez RAGE w komórkach tłuszczowych przybrały na wadze 75% mniej niż myszy niezmodyfikowane.
Obie grupy myszy zjadły taką samą ilość pożywienia i wykonały taką samą aktywność fizyczną.
W innym eksperymencie zespół przeszczepił wolną od RAGE tkankę tłuszczową zmodyfikowanych myszy normalnym myszom i wprowadził je na dietę wysokotłuszczową na 3 miesiące. Te myszy również przybrały na wadze mniej niż myszy niezmodyfikowane.
Naukowcy zauważają, że ma sens, że organizm wyewoluował mechanizm gromadzenia zmagazynowanej energii na wypadek niedoboru składników odżywczych. Jednak te eksperymenty sugerują, że obfitość składników odżywczych ma podobny efekt.
„Odkryliśmy [odkryliśmy]”, mówi starszy autor badania, dr Ann Marie Schmidt, profesor endokrynologii na NYU School of Medicine, „mechanizm antystarvacyjny, który stał się przekleństwem w czasach obfitości, ponieważ postrzega stres komórkowy wywołany przejadaniem się jako podobny na stres spowodowany głodem - i hamuje naszą zdolność spalania tłuszczu ”.
Otyłość i bilans energetyczny
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) od 1975 roku na całym świecie występuje niemal potrójny wzrost otyłości.
Dane WHO pokazują, że w 2016 r. Ponad 1,9 miliarda dorosłych miało nadwagę. Ponad 650 milionów z nich miało otyłość, co stanowi około 13% dorosłych na świecie.
Przyczyny otyłości są złożone, a naukowcy nie do końca je rozumieją. Zasadniczo stan ten wynika z braku równowagi między energią w jedzeniu, które ludzie jedzą, a energią, którą zużywają.
Przez dziesięciolecia, kiedy otyłość urosła do rozmiarów epidemii, sposób odżywiania się i sposób życia ludzi uległy znacznym zmianom.
Na przykład nastąpił globalny wzrost spożycia wysokotłuszczowej, wysokoenergetycznej żywności. Jednocześnie ludzie angażują się w niższy poziom aktywności fizycznej, ponieważ styl życia i zawody stały się bardziej siedzące.
Zmiany te zachodziły na przestrzeni kilkudziesięciu lat, podczas gdy systemy bilansu energetycznego organizmu ludzkiego są wynikiem tysięcy lat ewolucji.
Systemy pierwotne pod presją ewolucji
Prof. Schmidt i jej współpracownicy sugerują, że pod presją ewolucji i w interesie wydajności ciała zwierząt zaadaptowały starożytne systemy jako mechanizmy przetrwania głodu.
Te pierwotne systemy to te, które przekształcały żywność w energię dla komórek, pomagały w regeneracji po urazach i generowały ciepło chroniące przed zimnem. Cząsteczki sygnalizacyjne, takie jak adrenalina, były częścią okablowania tych starożytnych systemów, które wykrywają stres komórkowy.
RAGE blokuje spalanie tłuszczu, aby oszczędzać energię. Mechanizm przetrwania działa w przypadku głodu, zimna i obrażeń. Jednak ten sam mechanizm reaguje na przejadanie się, ponieważ powoduje to również stres w komórkach i wyzwala te same sygnały.
Odkrycia z ostatnich i poprzednich badań wykazały, że produkty końcowe zaawansowanej glikacji (AGE) wyzwalają RAGE w tkankach ludzkich.
AGE powstają, gdy glukoza we krwi łączy się z tłuszczami i białkami. Osoby, które się starzeją, mają cukrzycę lub otyłość, zazwyczaj mają podwyższony poziom tych związków.
Inne cząsteczki, które mogą wywołać RAGE w celu zablokowania spalania tłuszczu, to te, które komórki uwalniają, gdy stres powoduje ich śmierć i wydalenie ich zawartości.
Inhibitory RAGE
W poprzedniej pracy zespół eksperymentował ze związkami, które mogą blokować aktywność RAGE i potencjalnie hamować spalanie tłuszczu.
Następnym krokiem będzie dostrojenie blokerów RAGE i ustalenie, czy mogą one pomóc w zapobieganiu przyrostowi masy ciała u osób, które przeszły leczenie mające na celu odchudzanie, takie jak operacja bariatryczna.
Ponieważ ewolucyjne korzenie RAGE znajdują się w układzie odpornościowym, naukowcy mogą przewidzieć inne zastosowania blokerów RAGE. Obejmują one redukcję sygnałów zapalnych, takich jak te, które sprzyjają insulinooporności, która jest prekursorem cukrzycy.
„Co więcej, takie terapie mogą zmniejszyć ogólnoustrojowe stany zapalne związane z ryzykiem miażdżycy, raka i choroby Alzheimera”.
Prof. Ann Marie Schmidt
