Пир, голод и генетика ожирения: нельзя получить всё сразу

Помимо фастфуда, сидячей работы и инерции, в нежеланных килограммах можно винить наш геном, который, судя по всему, не успел за тем фактом, что мы больше не живём в каменном веке.

К такому выводу пришли исследователи из Института биологических исследований Солка, показавшие, что мыши, лишённые гена, регулирующего энергетический баланс, защищены от набора веса даже на диете с высоким содержанием жиров. Эти результаты важны для понимания всемирной эпидемии ожирения и его последствий, таких как диабет второго типа.

В выпуске журнала Nature от 16 декабря 2010 года команда под руководством профессора Марка Монминни сообщает, что ген CRTC3 снижает расход энергии жировыми клетками. «Представления об ожирении основаны на концепциях пира или голода», — говорит Монминни. «Как люди, мы выработали способы справляться с голодом, экспрессируя такие гены, как CRTC3, чтобы замедлить скорость сжигания жира. Люди с такими активными "экономными генами" имели преимущество — они могли выживать долгое время без пищи».

Мысль о том, что млекопитающие несут гены, замедляющие сжигание жира, была предложена в 60-х годах, до расшифровки какого-либо генома. Некоторые теоретизировали, что такие «экономные гены» давали преимущество в выживании нашим предкам-охотникам-собирателям, у которых часто были долгие перерывы между приёмами пищи и которым нужно было удерживать свои жировые запасы. Однако в 2010 году эти гены стали обузой.

Чтобы проанализировать роль CRTC3 в метаболизме жиров, исследователи создали мышей, лишённых этого гена (нокаутных мышей), и посадили их на диеты с разным содержанием жира. Обычные и нокаутные мыши выглядели схоже на умеренно жирной диете. Но на мышином аналоге диеты с высоким содержанием жиров ожирели только обычные мыши. «Нокаутные мыши по CRTC3 были стройнее и защищены от ожирения, — сообщает Монминни. — У них также было примерно в два раза больше бурых жировых клеток, чем у обычных мышей».

Чтобы оценить это открытие, важно помнить, что не все жировые клетки «плохие». Белая жировая ткань (WAT) служит хранилищем жира в области талии и бёдер. Однако второй тип жира — бурая жировая ткань (BAT) — крайне желателен.

«Бурый жир сильно отличается от белого, — говорит Йонгсуп Сон, первый автор исследования. — Бурая жировая ткань сжигает жир, накопленный в белой жировой ткани, чтобы вырабатывать тепло для поддержания температуры тела».

Фактически, некоторые данные свидетельствуют, что генетически предрасположенные к худобе люди имеют больше бурых жировых клеток, чем «полные» люди. Хотя такая черта может казаться желательной в мире изобилия, этим людям, вероятно, было довольно трудно в эпоху палеолита.

Хотя исследователи обнаружили, что потеря CRTC3 также нарушает реакцию всех жировых клеток на сигналы мозга, контролирующие расход энергии, их особенно заинтриговала связь с бурым жиром. «CRTC3 может быть переключателем, контролирующим количество бурых жировых клеток, — говорит Монминни. — Это ключевой момент, потому что если бы можно было создать больше бурых адипоцитов, то потенциально можно было бы контролировать ожирение».

Чтобы выяснить, насколько эти исследования актуальны для людей, Монминни попросил клиницистов из Медицинского центра Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе поискать в базах данных генетической информации пациентов особенно интересную мутацию гена CRTC3 у человека, которая, по-видимому, представляла собой более мощную форму нормального гена.

Поскольку мыши без CRTC3 устойчивы к ожирению, исследователи предположили, что люди, несущие усиленную версию гена, могут демонстрировать противоположную тенденцию. Действительно, генетическое тестирование двух групп пациентов мексикано-американского происхождения показало, что у носителей активной мутации CRTC3 наблюдается повышенная частота ожирения.

«Это пример, когда результаты исследований на грызунах привели к новому открытию у людей, — говорит эндокринолог Марк Гударзи, соавтор исследования. — Не у всех мексикано-американских носителей варианта разовьётся ожирение, но те, кто его несёт, подвержены более высокому риску». Интересно, что неиспаноязычные европеоиды с этим вариантом не показывают повышенного ожирения, что, вероятно, связано с факторами среды или образа жизни.

В целом, это исследование иллюстрирует важный принцип: то, что генетически выгодно в одном культурном или историческом контексте, может не быть таковым в другом. Фактически, Монминни не рассматривает ожирение как аномалию или «болезнь». «Накопление жира в жировой ткани — это нормальная реакция. Многие люди страдают ожирением, но не заболевают диабетом 2 типа», — говорит он, предполагая, что такие гены, как CRTC3, могут служить как диагностическими инструментами, так и мишенями для лекарств. «Цель — прийти к врачу и узнать, есть ли у вас факторы риска развития диабета».