Objev „hlavního vypínače“ spalování či ukládání tuku

Obezity v posledních několika desetiletích epidemicky přibývá ve většině zemí světa; postihuje nejméně půl miliardy lidí a vzhledem ke svým negativním vlivům na vznik a rozvoj řady závažných onemocnění, včetně kardiovaskulárních, cerebro‑ vaskulárních, nádorových či metabolických, jako je diabetes, se stává jednou z největších zdravotních hrozeb současného světa.

Jen v USA, kde je obézních více než třetina (78,6 milionu) dospělých obyvatel, se negativní dopady tohoto onemocnění na ekonomiku odhadují nejméně na 200 miliard USD ročně. S velkou pozorností je proto vítán každý nový poznatek, který slibuje v boji s tímto onemocněním jakoukoli naději.

Tak tomu bylo i  s  výsledky studie týmu vědců z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridge a Lékařské fakulty Harvardovy univerzity v Bostonu, které byly nedávno zveřejně‑ ny v The New England Journal of Medicine. Tento tým při studiu drah souvisejících s aktivitou genu pro FTO – jednoho z nejsilněji asociovaných s obezitou – objevil metabolickou dráhu, která podle nich zajišťuje celkovou kontrolu nad tím, zda tukové buňky našeho organismu spalují, nebo naopak ukládají kalorie. Podle názoru členů týmu může jejich objev vést ke zcela novým přístupům k prevenci a léčbě obezity.

Gen pro enzym FTO (fat mass and obesity associated protein) je gen lokalizovaný na 16. chromosomu, významný pro vztah k obezitě; existují varianty, které znamenají vyšší riziko vzniku obezity a diabetu 2. typu, a to v menší míře v heterozygotní a ve vyšší míře v homozygotní formě. Lidé nesoucí jedinou alelu genu FTO vykazují o 30 procent vyšší riziko vzniku obezity ve srovnání s osobami, které tuto rizikovou alelu nezdědily, a jejich hmotnost je v průměru o 1,2 kg vyšší než u „normální“ populace. Homozygoti nesoucí dvě stejné alely genu FTO jsou pak vystaveni dokonce až o 70 procent vyššímu riziku obezity a jejich hmotnost je v průměru o 3 kg vyšší než u lidí bez těchto genových variací.

Přesná funkce tohoto genu ve vztahu k obezitě však dosud známa a doceňována nebyla, přestože již od jeho objevu v roce 2007 řada vědeckých týmů hledala tento mechanismus až na buněčné úrovni; některé ze studií např. spojovaly region genu pro FTO s mozkovými drahami, jež regulují chuť k jídlu či tělesné aktivitě, ale žádná dosud nedokázala vysvětlit, jak mohou genetické rozdíly v tomto regionu vést k nadměrným kilogramům. Vědecký tým MIT a Harvardovy lékařské fakulty podle jeho vedoucí Meliny Claussnitzerové nyní prokázal, že oblast FTO ovlivňuje nezralé tukové buňky, aniž by přitom ovlivňovala mozek.

Tým zkoumal kontrolní obvody známých genů, získaných z více než stovky vzorků tkání a buněčných typů. Přitom se jim v progenitorových buňkách lidských adipocytů (nezralých předchůdcích bu‑ doucích tukových buněk) podařilo nalézt a prokázat jakýsi „hlavní genový kontrolní spínač“. To je vedlo k myšlence, že rozdíly ve spalování či ukládání tuku závisejí na rozdílech genetických.

Ve snaze tuto myšlenku dále propracovat začali vědci studovat genetické rozdíly mezi adipocyty získanými od zdravých Evropanů – jednak těch, kteří byli nositeli nerizikové, jednak těch, u nichž byla nalezena vysoce riziková verze FTO. Přitom zjistili, že vysoce riziková verze FTO aktivuje hlavní genový kontrolní spínač, který pak vzápětí ovlivňuje dva další geny v jiné části genomu: IRX3 a IRX5. Během dalších experimentů pak prokázali, že právě IRX3 a IRX5 jsou těmi částmi genomu, které kontrolují termogenezi, čili proces utilizace energetických zásob a produkce tepla v tukových buňkách. Tak definovali propojení mezi FTO a kontrolou toho, zda tukové buňky ukládají, či naopak spotřebovávají energii, aniž by do procesu zasahoval mozek. Jinak řečeno, přinesli další důkaz toho, že existuje propojení mezi obezitou a genetickým kódem každého z nás. Zatím byla obezita převážně vnímána jako důsledek nerovnováhy mezi příjmem a výdejem energie; v tomto smyslu byl příspěvek genetiky k individuálnímu metabolismu vnímán nedostatečně.

Při analýze skutečnosti, proč tato dráha nebyla objevena dříve, prof. Claussnitzerová uvedla: „Dřívější studie termogeneze se soustřeďovaly primárně na  hnědou tukovou tkáň, která hraje hlavní roli u myší, avšak u dospělého člověka ji prakticky nenacházíme. V lidském těle tato dráha kontroluje termogenezi naopak v mnohem objemnější bílé tukové tkáni; její genetická asociace s obezitou svědčí pro to, že u člověka ovlivňuje celkovou energetickou rovnováhu.“ V  pokusech s  lidskými tukovými buňkami vědci zjistili, že je možno s FTO v buňkách osob náchylných k obezitě manipulovat tak, aby se geny IRX3 a IRX5 deaktivovaly, termogeneze se tak vrátila na nerizikovou úroveň a ukončila se exprese genů podporující ukládání tuku. Vedle toho se výzkumnému týmu podařilo rovněž manipulovat příslušnou dráhou tak, že dokázali obrátit pro‑ a antiobezitický genetický makeup. Pokud by se skutečně podařilo tuto novou dráhu cíleně ovlivňovat, mělo by být možno „přepínat“ mezi ukládáním a spotřebou energie na úrovni buněk i na úrovni organismu a dospět tak ke zcela novému postupu v léčbě obezity.

Tým nyní navazuje spolupráci s dalšími vědeckými skupinami i s partnery v potravinářském průmyslu, aby se tak mohl posunout z laboratoře do kliniky.

MĚLI BYSTE VĚDĚT...

Odborníci varují: genetické testování ke zhubnutí pacientům zatím nepomůže

Odborníci dlouhodobě varují před celospolečenskými i finančními následky globální epidemie obezity a upozorňují na nezbytnost přijetí preventivních a intervenčních strategií, které by pomohly zvrátit současný nepříznivý vývoj. Jednou z aktivit, která by tomu mohla pomoci, je i Světový den obezity, který vyhlásila Světová obezitologická federace na 11. říjen. Při příležitosti této iniciativy uspořádala Česká obezitologická společnost ČLS JEP tiskovou konferenci, na které její představitelé upozornili na některé nekalé nebo nevědecké praktiky, které využívají tzv. obchodníci s hubnutím. Podle prof. MUDr. Štěpána Svačiny, DrSc., předsedy České lékařské společnosti JEP, je obezita typicky oblastí, které se nevědecké praktiky dotýkaly vždy. Jednou z aktivit, která se rozšířila v poslední době, je i komerční genetické testování, jež nabízí na základě genetické analýzy sestavení individualizovaných nutričních doporučení. „Dieta podle genetického vyšetření je teď móda. Vyšetří se určitý počet genů, které mají prokázaný vztah k obezitě, a za to pacient zaplatí nemalé finanční prostředky. Problém je v tom, že genetické vyšetření obézních osob a určení genetických polymorfismů má v současné době význam vědecký, avšak zcela chybějí důkazy pro účinnost a smysl personifikovaných doporučení založených na konkrétních genetických odchylkách,“ doplňuje prof. MUDr. Martin Haluzík, DrSc., předseda České obezitologické společnosti ČLS JEP. Podobná doporučení, a tedy i to, že by si pacienti měli platit za molekulárněgenetické analýzy z vlastních prostředků, by měla smysl až po průkazu, že tímto způsobem je možné komplikacím obezity lépe předejít nebo je účinněji léčit. Do té doby se podle odborníků nabídky takového komerčního genetického testování pro obézní dají přirovnat spíše nabídkám vysavačů za 60 000 korun seniorům na předváděcích akcích tzv. šmejdů. Prof. Haluzík připomíná, že navzdory tomu, že vznik obezity je do značné míry podmíněn geneticky (jedná se o polygenní typ dědičnosti, uvažuje se o více než 150 kandidátních genech), celá regulace energetické homeostázy je velmi složitá a komplexní a vedle genetiky se na ní podílí i množství dalších faktorů. O tělesné hmotnosti jednotlivce rozhoduje jak vzájemné působení jednotlivých genů, tak hlavně jejich interakce s vnějšími vlivy, zejména stravovací návyky a pohybová aktivita

Zdroj: