Кейтлин Седуик

Научен писател на свободна практика, Сан Диего, Калифорния, САЩ

В момента повече от 2,7 милиона възрастни американци са диагностицирани като затлъстели всяка година. Много от тези хора страдат от разстройство, известно като метаболитен синдром, което включва симптоми като хипертония и повишен холестерол в кръвта. Те също са изложени на риск от развитие на допълнителни заболявания като сърдечни заболявания и захарен диабет. Всъщност затлъстяването може да е основната причина за всички тези проблеми ... въпросът е защо? Това е въпросът, който Kirsi H. Pietiläinen, Antonio Vidal-Puig, Matej Orešič и колегите си поставят за цел да отговорят в своя доклад, публикуван в PLoS Biology този месец.

справят

Една видна теория, обясняваща как затлъстяването може да доведе до напреднали болестни състояния, е хипотезата за „разширяемост на мастната тъкан“. Тази теория се основава на идеята, че с добавянето на излишните мазнини към тялото, неговото мастно отделение (мастна тъкан) се разширява, тъй като се правят повече клетки за съхранение на мазнини и съществуващите се увеличават по размер. Разширяемостта на мастното отделение обаче е крайна; подобно на воден балон, отделението за мазнини може да се разшири толкова много, преди да се развият течове. За тялото „изтичането“ в мастната част се проявява като отлагане на мазнини в тъканите, където присъствието му може да наруши нормалната функция - както се случва при пациенти със затлъстяване. Но се допускат по-ниски нива на разширение - вероятно поради компенсаторни механизми - така че тъканите и системите да могат да функционират нормално. И така, какво се случва в тялото, когато мастните отделения са разширени, но все още не са пълни?

За да изследват този въпрос при хората, авторите решават да сравнят мастната тъкан и здравните параметри между няколко групи монозиготни близнаци. Във всяка двойка близнаци единият близнак е бил със затлъстяване (но все още здрав, т.е. не болестно затлъстял), докато другият близнак е показал нормален индекс на телесна маса. Тъй като еднояйчните близнаци споделят една и съща ДНК и ранно възпитание, влиянието на тези фактори върху фенотипите на телесната маса на възрастните се контролира, оставяйки други фактори като диета и избор на начин на живот като основни останали променливи.

Когато авторите сравняват диетичния прием в рамките на близнаци, те установяват, че близнаците с наднормено тегло имат по-ниски количества полиненаситени мастни киселини в диетата си, отколкото тези, които не са със затлъстяване. Видовете мазнини, които човек яде, могат да повлияят на това какви видове липиди присъстват в тялото, така че авторите по-нататък сравняват съдържанието на липиди в мастната тъкан на затлъстелите и на затлъстелите близнаци. Всъщност те откриха, че хората със затлъстяване имат по-големи количества определени видове фосфолипиди в мастните си тъкани, отколкото техните близнаци, които не са затлъстели.

Това откритие е интересно, тъй като клетъчните мембрани са съставени предимно от липиди и различните липиди могат да променят физическите свойства на мембраните. Например е установено, че липидите с по-големи групи глави или по-дълги или разклонени странични вериги се опаковат по-малко в мембраните, което прави мембраните, които ги приемат, по-течни. Когато авторите използват компютри, за да моделират ефекта, който тези различни липиди имат върху мембраните на мастните клетки, те откриват, че новите липиди, наблюдавани в мастните клетки на затлъстели близнаци, се балансират помежду си по такъв начин, че като цяло течността на мембраните не се влияе. Авторите заключават, че промените в съдържанието на липиди при затлъстели индивиди всъщност могат да бъдат адаптация, която служи за запазване на мембранната функция при разширяване на клетките. Допълнителните анализи обаче предполагат, че тази адаптация може да стигне само дотук и се разпада при болезнено затлъстяване.

За да разберат как се постига този адаптивен отговор, авторите провеждат статистически мрежов анализ (въз основа на клинични и генетични променливи), за да се опитат да идентифицират регулаторните механизми, които са в основата на тези промени. Този анализ показа, че генът, кодиращ мастната киселина елонгаза Elovl6, може да участва в ремоделирането на мастни киселини при затлъстели хора. В действителност, когато изследователите намаляват експресията на Elovl6 в адипоцитна клетъчна линия, те откриват, че клетките вече не могат да поддържат правилното ниво на адаптивните липиди, наблюдавани при затлъстели близнаци.

Данните на авторите колективно сочат към някои от механизмите, които тялото може да използва, за да се адаптира към излишните мазнини. Тези резултати също могат да помогнат да се обясни защо хората със затлъстяване са изложени на риск от развитие на възпалителни разстройства като захарен диабет: видовете липиди, които се натрупват в адипоцитите на затлъстелите хора, са предшественици на съединения, за които е известно, че влошават имунната система. Разбира се, тези констатации трябва да бъдат потвърдени от повече изследвания, включително такива, използващи трансгенни животни. Въпреки това те представляват ценен ъгъл, от който да се подходи към проблема.

Pietiläinen KH, Róg T, Seppänen-Laakso T, Virtue S, Gopalacharyulu P, et al. (2011) Асоциация на липидомното ремоделиране в адипоцитната мембрана с придобито затлъстяване при хората. doi: 10.1371/journal.pbio.1000623

Бележки под линия

Авторът е декларирал, че не съществуват конкуриращи се интереси.