Эпигенетические метки: как они заставляют нас толстеть и худеть
Борьба с ожирением — изнурительная гонка, в которой не всегда удается достичь результата, даже правильно питаясь и давая телу физические нагрузки. Важна и генетика, во многом определяющая нашу склонность к лишнему весу или, наоборот, ее отсутствие. Но это лишь часть заранее заданной программы нашего организма. Есть еще одна причина.
Генетические особенности играют важнейшую роль в предрасположенности человека к ожирению. Это четко видно на примере однояйцевых близнецов, у которых из-за сходства обычно близкий по значению индекс массы тела (разница колеблется в промежутке от 40 до 70 %). В поисках источника проблемы ученые выявили несколько генетических вариантов, влияющих на вес, а вместе с этим и на риск развития ожирения. Но даже все вместе они не могут объяснить наблюдаемой наследственности.
Люди с лишним весом подвержены повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний, диабету и раку
Фото: © Krakenimages.com / Shutterstock / FOTODOM
Тогда в таких исследованиях упор сделали на эпигеном — это совокупность так называемых меток, составляющих метильные группы, которые определяют активность генов, но не затрагивают первичную структуру ДНК. Метильные группы — крошечные химические единицы, используемые организмом для маркировки того, что мы называем буквами в коде ДНК: A (аденин), T (тимин), G (гуанин), C (цитозин). Эти группы используются для регулировки активности генов. Другими словами, эпигенетические метки словно бы выделяют ген среди других или, наоборот, «вычеркивают» его из кода. Именно они влияют на чувство сытости, продемонстрировали исследователи из Charité — Universitätsmedizin Berlin in Science Translational Medicine.
Немецкие ученые оценивали эпигенетические особенности гена POMC, который кодирует белок, ответственный за чувство сытости у человека. В исследовании приняли участие более 1100 человек, мужчин и женщин. Оказалось, что у представительниц слабого пола, имевших лишний вес, метильных групп на POMC больше, чем у тех, чья масса тела была в норме. Метильные группы мешали экспрессии гена, который помогает чувствовать себя сытым после еды, поэтому риск ожирения увеличивался на 44 %.
Эпигенетические метки гена POMC появляются на раннем этапе эмбрионального развития, вскоре после слияния яйцеклетки и сперматозоида. Выходит, самая ранняя стадия беременности играет решающее значение и стресс для мамы в это время с большой вероятностью приведет к изменению в эпигеноме ребенка. Это затрагивает гены, участвующие в регулировке метаболизма, иммунитета и нервной системы, выяснили ученые из University of Cincinnati. Так что для тех, чья мать особенно часто переживала во время беременности, повышается риск развития диабета и нейродегенерации.
Спокойствие будущей мамы во время беременности во многом укрепит здоровье ее малыша
Фото: © BY-_-BY / Shutterstock / FOTODOM
Так почему же метильные группы у некоторых людей столь активно присоединяются к этому гену POMC? Более ранние исследования показали, что наличие в организме определенных питательных веществ — поставщиков метильных групп (бетаина, метионина и фолиевой кислоты) — влияет на эпигенетический процесс. Все эти вещества входят в рацион и усваиваются нашим организмом.
При этом клетки в целом компенсируют колебания в поступлении питательных веществ, поэтому система относительно стабильна. Однако способа влиять извне на особенности метилирования гена POMC пока нет. Сегодня есть лекарственные средства, которые подавляют чувство голода у людей с ожирением и изменениями гена POMC. Пациенты, принимающие подобные препараты, постепенно теряют вес, но изменить молекулярную причину их проблемы пока не удается.
