Metabolinis sindromas (MetS) yra sveikatos būklė, kuriai būdinga grupė rizikos veiksnių: aukštas kraujospūdis, didelis cukraus kiekis kraujyje, nesveikas cholesterolio kiekis ir pilvo riebalai. Šie veiksniai padidina širdies ligų, 2 tipo diabeto ir kitų rimtų sveikatos problemų riziką.
Ankstesni tyrimai parodė, kad tiek genetika, tiek gyvenimo būdas turi įtakos MetS. Tačiau žmonių tyrimai parodė, kad sunku tiksliai nustatyti ligos genetinius veiksnius ir jų sąveiką su aplinka – žmonių mitybos ir gyvenimo būdo skirtumų kontroliuoti neįmanoma.
Dabar mokslininkai, vadovaujami Johano Auwerxo iš EPFL, išsprendė problemą sukurdami metabolinės sveikatos balą (MHS), pagrįstą klinikiniais parametrais, naudodami pelių tipą, vadinamą „BXD”, kaip genetinę etaloninę populiaciją. Šios pelės yra genetiškai įvairios, panašiai kaip žmonės, todėl jos puikiai tinka tirti, kaip genetika veikia sveikatą.
Sukūrę MHS, jie naudojo jį tirdami jos genetinius pagrindus pelėse, patvirtindami savo išvadas JK biobanko duomenimis apie žmones. Tyrimas paskelbtas m Ląstelių sistemos.
Tyrėjai nuo 8 iki 29 savaičių šėrė 49 skirtingų BXD pelių padermes arba standartine, arba riebia dieta. Tada jie išmatavo penkis pagrindinius sveikatos rodiklius: kūno riebalų procentą, cukraus kiekį kraujyje nevalgius, trigliceridus, bendrą cholesterolio kiekį ir insulino kiekį nevalgius. Iš šių matavimų jie sukūrė metabolinės sveikatos balą (MHS), kur didesnis balas rodo geresnę medžiagų apykaitos sveikatą.
Tada jie naudojo pažangius genetinio kartografavimo metodus (kiekybinį bruožų lokuso kartografavimą), kad nustatytų konkrečias pelių DNR sritis, susijusias su MHS. Be to, jie išanalizavo kepenų genų ekspresiją ir plazmos lipidų profilius, kad atskleistų su MHS susijusius molekulinius parašus. Galiausiai jie pažvelgė į genų aktyvumą pelių kepenyse ir išanalizavo jų kraują, kad pamatytų, kaip jų metabolizmas veikia molekuliniu lygmeniu.
Tyrimas taip pat atskleidė du reikšmingus genetinius regionus 7 ir 8 chromosomose, kurie buvo susiję su medžiagų apykaitos sveikata priklausomai nuo mitybos. Šios išvados buvo nuoseklios net išbandytos skirtingose pelių grupėse, sustiprindamos genetinę įtaką medžiagų apykaitos sveikatai. Tyrimo metu buvo nustatyti du kandidatai genai, TNKS ir MCPH1, kurie taip pat buvo susiję su metaboliniais bruožais žmogaus duomenų rinkiniuose iš JK Biobank ir kitų grupių.
Tyrėjai taip pat atskleidė, kad gera medžiagų apykaitos sveikata yra susijusi su geresniu cholesterolio ir riebalų rūgščių valdymu, taip pat su mažesniu aktyvumu tam tikrose ląstelių streso reakcijose ir riebalų kaupimosi procesuose.
Tiksliau, geresnė medžiagų apykaita (didesnis MHS balas) yra susijęs su mažesniu cholesterolio ir riebalų rūgščių metabolizmu, sumažėjusiu mTORC1 signalizavimu (mTORC1 yra baltymų kompleksas, reguliuojantis ląstelių augimą ir metabolizmą, reaguodamas į maistinių medžiagų ir energijos lygį), sumažėjusiu baltymų atsaku ( ląstelių streso atsakas, užtikrinantis, kad baltymai būtų tinkamai susilankstę ir veikia), ir adipogenezę (riebalų ląstelių susidarymą) kepenyse.
Rezultatai išryškina galimus būdus, kuriais būtų galima taikyti terapines intervencijas, ir pabrėžia genetikos svarbą medžiagų apykaitos sveikatai. Tyrimas suteikia tvirtą modelį genų ir aplinkos sąveikai tirti, o TNKS ir MCPH1, kaip pagrindinių reguliatorių, identifikavimas suteikia naujų būdų suprasti ir galimai sušvelninti medžiagų apykaitos ligas.
Perkeldamas šias išvadas iš pelių į žmones, tyrimas atveria kelią individualiems metodams valdyti ir užkirsti kelią MetS.