Шта добијање и одбацивање килограма чини нашем телу

Добијање или одбацивање килограма, чак и на кратко, може драстично променити лични молекуларни профил појединца, према новој студији коју је спровео Медицински факултет Универзитета Станфорд у Калифорнији.

Флуктуације тежине мењају наше молекуларне профиле.

У раду који треба да буде објављен у часопису Целл Системс, истраживачи извештавају како су црпили огромну количину података из више метода проучавања како би створили детаљан молекуларни профил сваког од својих 23 учесника у студији.

Молекуларни подаци прикупљени су из различитих техника „-омике“, укључујући:

• геномика, или методе које мапирају геном или генетски састав организама
• протеомика, приступ који даје детаљне информације о протеинима
• трансцриптомицс, или технике које откривају како се геном тренутно тумачи
• метаболомика, која даје увид у метаболизам и хемију ћелија
• микробиомика, или методе које профилишу бактерије и друге микроорганизме у телу

„На крају смо“, каже сарадник вишег студија Мицхаел Снидер, професор генетике са Универзитета Станфорд у Калифорнији, „буквално направили милијарде мерења“.

Студија прати истраживачки пут који је проф. Снајдер започео пре неколико година када је био предмет сопственог личног профилирања, који је пратио молекуларне промене у његовом телу док је развијао дијабетес типа 2, а затим се опоравио од њега након промене прехране и начин живота.

Профилисање молекуларних промена

У новој студији, он и остатак тима открили су да, како су учесници током једног месеца добили око 6 килограма телесне тежине, а затим је пролили, дошло је до драматичних промена у њиховој експресији гена, кардиоваскуларном систему, микробиому и имунолошком систему .

Како су се учесници дебљали, њихови лични омицс профили откривали су: значајне промене у бактеријском саставу; активација молекуларних путева који су повезани са болестима срца; и појачано упале и имунолошки одговори.

Али добра вест је да се након што су скинули вишак килограма, већина њихових система вратила у првобитно стање.

Професор Снидер каже да им је циљ био да „окарактеришу шта се дешава током дебљања и губитка килограма на нивоу који нико никада раније није радио“.

Конкретно, желели су да „науче како се људи предијабетичари могу разликовати у погледу својих личних профила омика и њихових молекуларних одговора на колебање тежине“, додаје он.

Гојазност и дијабетес типа 2

Људи са гојазношћу имају повећан ризик од развоја дијабетеса типа 2, као и других озбиљних здравствених проблема. Отпорност на инсулин често претходи дијабетесу типа 2.

Појединци са инсулинском резистенцијом имају проблема са претварањем шећера у крви у енергију, јер њихове ћелије не реагују правилно на инсулин, хормон који им помаже да уносе и користе глукозу.

Панкреас покушава да произведе више инсулина да би то надокнадио, али на крају то можда неће бити довољно, што доводи до високог шећера у крви и потпуно развијеног дијабетеса типа 2.

У Сједињеним Државама, где 36,5 одсто одраслих има гојазност, више од 100 милиона људи живи са предијабетесом или дијабетесом.

Лично омичко профилисање дебљања, губитка

За нову студију, тим је упоредио личне омицс профиле 13 особа отпорних на инсулин са онима од 10 особа без инсулинске резистенције - „група осетљива на инсулин“ - како су добијале, а затим губиле на тежини.

Сви учесници су имали индекс телесне масе (БМИ) између 25 и 35 - то јест, у распону од „прекомерне тежине до умерено гојазних“ - када су регрутовани.

Учесници су месец дана следили висококалоричну дијету, а за то време су добили 6 килограма на тежини. После овога, они се ослобађају вишка килограма.

Научници су узели узорке од учесника у четири тачке током студије: на почетку; када је њихова тежина достигла врхунац након висококалоричне дијете; када се њихова тежина вратила на почетну линију; а затим након 3 месеца стабилности након што се њихова тежина вратила на почетно стање.

Молекуларни обрасци показују резистенцију на инсулин

Када су упоређивали групе отпорне на инсулин и осетљиве на инсулин, истраживачи су открили значајне разлике у њиховим основним профилима.

Конкретно, основни молекуларни профили групе отпорне на инсулин садржали су маркере упале, док их они групе осетљиве на инсулин нису имали.

Професор Снидер каже да ово откриће сугерише да би профилирање омицс могло идентификовати особе којима прети дијабетес откривањем раних маркера упале, за које је познато да су повезани са развојем дијабетеса типа 2.

Поређење профила омицс након дебљања такође је показало занимљиве контрасте. Док су маркери упале порасли и у групама отпорним на инсулин и на осетљиве на инсулин, само она група која је осетљива на инсулин показала је Аккермансиа муцинипхила, који штити од резистенције на инсулин.

Међутим, најдраматичнија промена - за обе групе - биле су промене у експресији гена за које се зна да су повезане са повећаним ризиком од облика срчане инсуфицијенције познат као дилатирана кардиомиопатија.

„То је било прилично изненађујуће“, примећује професор Снидер, „Нисам очекивао да ће 30 дана преједања променити цео пут срца“.

Објашњава, међутим, да се њихови налази уклапају „са оним како размишљамо о људском телу - то је читав систем, а не само неколико изолованих компоненти, па постоје промене у целом систему када људи добију на тежини“.

Да ли би неке промене могле бити дуготрајније?

Након што су скинули вишак килограма и имали период стабилности на претходној тежини, омиц профили учесника показали су да се већина молекуларних промена вратила у нормалу.

Међутим, подскуп промена у дебљању у профилима се и даље наставља. Иако нису били довољно велики или значајни из којих би се могли извући чврсти закључци, они сугеришу, каже професор Снидер, „да би неки од ових ефеката могли бити дуготрајнији“.

Такође истиче да су се, иако се њихова студија углавном бавила групним променама, приметили да је сваки учесник имао јединствене промене у свом личном омичком профилу, што показује, верује, да ће такви алати чинити „критични део управљања људским здрављем у будућност “.

„Велики подаци биће пресудни за будућност медицине, а ствари попут ових интегративних омичких профила пружиће разумевање како људско тело на врло личан начин реагује на различите изазове.“

Проф. Мицхаел Снидер