Ген кој се користи за регулирање на телесната топлина и складирање на маснотии - здравствена индустрија BW
Главна навигација
Рамнотежата помеѓу генерирање на топлина и складирање на енергија се регулира во телото со генот THADA, како што покажаа истражувачите од Хајделберг. Во експерименти врз животни, исклучувањето на генот доведува до прекумерно внесување храна, дебелина и чувствителност на студ. Бидејќи луѓето се шират низ различни климатски зони, THADA бил изложен на висок притисок на избор преку еволутивна адаптација, што може да објасни зошто предиспозицијата за дебелина е особено распространета во топлите земји.
Дебелината е сложено хронично заболување во кое внесот на храна во организмот и потрошувачката на енергија не се во опасност. Според Светската здравствена организација (2015 година), над 700 милиони луѓе се погодени ширум светот. Здравствените и економските трошоци се огромни - особено поради компликациите поврзани со дебелината, како што се дијабетес тип 2 и кардиоваскуларни болести. Храната и начинот на живот се несомнено важни фактори за ширење на дебелината низ целиот свет - познатиот австралиски дијабетолог Пол Зимет саркастично го измисли терминот „кока-колонизација“ за сега скоро светската популарна диета на брза храна и шеќерна сода. Сепак, близначки студии и епидемиолошки истражувања кај многу народи покажуваат дека подложноста на дебелина е генетски одредена и во голема мера. На пример, жителите на Пацифичките острови, австралиските Абориџини и американските Индијанци се подебели од оние со европско или источноазиско потекло; Спротивно на тоа, ретко се случува кај домородните народи на Сибир или Гренланд.
Овошјето лета како модел за дебелеење
Отпорноста на дебелина кај човечките популации во студена клима за разлика од зголемената подложност во топлите земји се објаснува според заедничката теорија како еволутивна адаптација кон климата: Големата потрошувачка на енергија е предност против студот; потребно е да се генерира телесна топлина (види го написот „Од бело-кафеава и кафеаво-бела маст“). Од друга страна, намалениот метаболизам и со тоа помалото производство на топлина претставува прилагодување кон топлото опкружување; вишокот енергија потоа се складира во форма на масни влошки. „Ако е тоа така“, вели проф. Аурелио Телеман од Германскиот центар за истражување на рак (ДКФЗ) во Хајделберг, „треба да има гени кои ја контролираат рамнотежата помеѓу производството на топлина и складирањето на маснотии. И овие гени треба да се разликуваат кај различни луѓе - во зависност од географската ширина “.
Телеман и неговите соработници сега идентификуваа ген наречен THADA, кој ја регулира рамнотежата помеѓу топлината на телото и таложењето маснотии. Научниците од Хајделберг ја користеле овошната мушичка како модел на организам. Ако го нокаутиравте овој ген во мувите, животните ставаа многу маснотии, тие јадеа повеќе, а истовремено беа и почувствителни на студ отколку нормалните мушички. „Значи, маснотиите не ги изолираат и можевме да докажеме дека тие навистина произведуваат помалку топлина“, објави Александра Морару, главниот автор на студијата објавена во списанието „Развојна клетка“. Како што покажаа истражувачите, протеинот кодиран од THADA го регулира енергетскиот метаболизам преку сигналниот пат на калциум во клетките напаѓајќи го мембранскиот ензим SERCA (сарко/ЕР Ca 2+ АТПаза), преку кој јони на калциум од цитозол во цистерни на ендоплазматскиот ретикулум. Кај новите нокаут THADA, активноста на калциумската пумпа е драматично зголемена. Со експериментална гаснење на пумпата за калциум, загубата на THADA се надомести и мувите беа заштитени од дебелина.
THADA кај луѓето
Телеман и неговиот тим исто така беа во можност да покажат дека генот THADA кај луѓето очигледно ги има истите функции како и мравјата овошје. Кај новите нокаути на THADA, дебелината предизвикана од откажување на генот може да се компензира со изразување на човечкиот ген THADA. Кога THADA беше исклучен во HeLa клетките (клетки на човечки тумор во клеточна култура), нивото на калциум во ендоплазматскиот ретикулум се зголеми - како во мува.
Генот THADA („асоциран аденом на тироидната жлезда“) беше откриен кај луѓето во 2003 година во бенигни проширувања на тироидната жлезда (што игра одлучувачка улога во регулирањето на енергетскиот метаболизам и нивото на калциум во организмот). Во генетските студии, тој е поврзан со зголемен ризик од развој на дијабетес тип 2, што е потврдено со новите откритија за неговата функција. Според анализите на ДНК-редоследот на луѓето од различно потекло, локацијата на генот THADA на хромозомот 2 е една од областите на целиот геном која е модифицирана најмногу од SNP („единечни нуклеотидни полиморфизми“).
Споредбата со геномот Неандертал, која исто така е секвенционирана во меѓувреме, покажува дека THADA е еден од гените кои имаат акумулирано најмногу разлики во еволуцијата на современите луѓе. Од ова може да се заклучи дека по разделбата на Хомо сапиенс и неандерталците, нашиот најблизок роднина, ТАДА продолжи да биде изложена на силни селективни притисоци, кои продолжуваат со ширењето на современите луѓе низ целиот свет. Луѓето од различни клими се разликуваат особено силно во овој ген. Склоноста кон патолошка дебелина е широко распространета во топлите земји, а промените во генот THADA нудат огромно молекуларно генетско објаснување за врската помеѓу климатската адаптација и дебелината. Бидејќи метаболизмот намален со THADA може да помогне да се избегне прегревање на телото. Во комбинација со нашата модерна диета, сепак, оваа намалена потрошувачка на енергија брзо доведува до дебелеење.
THADA и рак
Дебелината не само што го зголемува ризикот од дијабетес тип 2 и кардиоваскуларни болести, туку исто така претставува важен фактор на ризик за многу болести на рак.Заради тоа, можната улога на THADA кај ракот е исто така на дискусија. Научниците од Медицинскиот факултет Питсбург, САД, неодамна објавија специфични промени во генот THADA кај карциномот на тироидната жлезда (што не е толку изненадувачки со оглед на истоимениот прв опис на THADA кај аденомите на тироидната жлезда). Дефектите во генот THADA се поврзани и со акутна леукемија, рак на простата и дебело црево. Сепак, според зборовите на Телеман, сè уште не е можно да се каже „дали оваа асоцијација се должи на влијанието на THADA врз метаболизмот на енергијата или дали е поврзана со претходно непозната функција на генот“. Можно е дека THADA не е само молекуларна врска помеѓу Транспорт на калциум, метаболизам на маснотии и топлина на телото, но исто така и почетна точка за идни медицински интервенции во рак.