Mit jelent a testtömeg-gyarapodás és -hullás?
A súlygyarapodás vagy rövid időn belüli leadása drasztikusan megváltoztathatja az egyén személyes molekulaprofilját - derül ki a kaliforniai Stanford Egyetem Orvostudományi Karának új tanulmányából.
A folyóiratban megjelentetett cikkben Sejtrendszerek, a kutatók beszámolnak arról, hogy több vizsgálati módszer hatalmas adatai alapján merítettek fel részletes 23 molekuláris profilt mind a 23 résztvevőjükről.
A molekuláris adatokat különféle „-omikai” technikák alapján gyűjtötték be, többek között:
- genomika, vagy módszerek, amelyek feltérképezik a szervezetek genomját vagy genetikai felépítését
- proteomika, egy olyan megközelítés, amely részletes információkat szolgáltat a fehérjékről
- transzkriptikumok vagy technikák, amelyek feltárják a genom értelmezésének jelenlegi módját
- metabolomika, amely betekintést enged az anyagcserébe és a sejtek kémiájába
- mikrobiomikát, vagy módszereket, amelyek profilizálják a baktériumokat és más mikroorganizmusokat a szervezetben
„Végül - mondja Michael Snyder, a tanulmány egyik vezető szerzője, a kaliforniai Stanford Egyetem genetika professzora -, szó szerint milliárdnyi mérést hajtottunk végre.”
A tanulmány egy olyan kutatási utat követ, amelyet Snyder professzor néhány évvel ezelőtt kezdett el, amikor saját személyes omika profilalkotásnak vetették alá, amely nyomon követte a testében bekövetkezett molekuláris változásokat, amikor a 2-es típusú cukorbetegség kialakult, majd az étrend megváltoztatása után felépült belőle. és életmód.
A molekuláris változások profilozása
Az új tanulmányban ő és a csapat többi tagja megállapította, hogy mivel a résztvevők 1 hónap alatt körülbelül 6 font testtömegre tettek szert, majd leadták, drámai elmozdulások voltak a génexpresszióban, a szív- és érrendszerben, a mikrobiomban és az immunrendszerben .
Ahogy a résztvevők híztak, személyes omika profiljuk feltárta: a baktériumok összetételének jelentős változásai; a szívbetegséghez kapcsolódó molekuláris utak aktiválása; és fokozott gyulladás és immunválasz.
De a jó hír az, hogy miután leadták a felesleges fontjaikat, rendszereik nagy része visszatért eredeti állapotába.
Snyder professzor szerint céljuk az volt, hogy „olyan szinten jellemezzük, mi történik a súlygyarapodás és fogyás során, mint még soha senki.”
Különösen azt szerették volna megtudni, hogy „hogyan különbözhetnek a prediabetikus emberek a személyes omika profiljuk és a tömegingadozásra adott molekuláris válaszaik szempontjából” - teszi hozzá.
Elhízás és 2-es típusú cukorbetegség
Az elhízott emberek fokozottan veszélyeztetettek a 2-es típusú cukorbetegség, valamint más súlyos egészségügyi problémák kialakulásában. Az inzulinrezisztencia gyakran megelőzi a 2-es típusú cukorbetegséget.
Az inzulinrezisztenciával rendelkező egyéneknek problémái vannak a vércukor energiává történő átalakításával, mivel sejtjeik nem reagálnak megfelelően az inzulinra, egy hormonra, amely segíti őket a glükóz felvételében és felhasználásában.
A hasnyálmirigy megpróbál több inzulint termelni a kompenzáció érdekében, de végül ez nem biztos, hogy elégséges lesz, ami magas vércukorszinthez és teljes értékű 2-es típusú cukorbetegséghez vezet.
Az Egyesült Államokban, ahol a felnőttek 36,5 százaléka elhízott, több mint 100 millió ember él prediabétessel vagy cukorbetegséggel.
A súlygyarapodás, fogyás személyes omikája
Az új vizsgálat során a csapat 13 inzulinrezisztens személy személyes omikusi profilját hasonlította össze 10 inzulinrezisztenciával nem rendelkező személy - az „inzulinérzékeny csoport” - sajátjaival, amint híznak, majd fogynak.
Az összes résztvevő testtömeg-indexe (BMI) 25 és 35 között volt - vagyis a „túlsúlytól a közepesen elhízottig” terjedt -, amikor felvették őket.
A résztvevők egy hónapig magas kalóriatartalmú étrendet követtek, ezalatt 6 fontot (2,7 kilogramm) híztak. Ezek után leadták a túlsúlyt.
A tudósok a vizsgálat során négy ponton vettek mintát a résztvevőktől: kiinduláskor; amikor a magas kalóriatartalmú étrendet követően a súlyuk elérte a csúcsot; amikor súlyuk visszatért az alapvonalra; majd 3 hónapos stabilitást követően, miután súlyuk visszatért az alapvonalra.
A molekuláris minták inzulinrezisztenciát mutatnak
Amikor összehasonlították az inzulinrezisztens és az inzulinérzékeny csoportokat, a kutatók jelentős különbségeket találtak a kiindulási profiljukban.
Különösen az inzulinrezisztens csoport kiindulási molekulaprofiljai tartalmazzák a gyulladás markereit, míg az inzulinérzékeny csoporté nem.
Snyder professzor szerint ez a megállapítás azt sugallja, hogy az omikai profilalkotás azonosíthatja a cukorbetegség kockázatának kitett személyeket azáltal, hogy kiszúrja a gyulladás korai markereit, amelyekről ismert, hogy összefüggenek a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásával.
A tömeggyarapodás utáni omics profilok összehasonlítása szintén érdekes kontrasztokat mutatott. Míg a gyulladás markerek mind az inzulinrezisztens, mind az inzulinérzékeny csoportokban emelkedtek, addig csak az inzulinérzékeny csoport mutatott bakteriális Akkermansia muciniphila, amely véd az inzulinrezisztencia ellen.
Azonban a legdrámaibb változás - mindkét csoport esetében - a génexpresszió olyan változásai voltak, amelyekről ismert, hogy a szívelégtelenség egy dilatált kardiomiopátiának nevezett formájának megnövekedett kockázatához kapcsolódnak.
"Ez meglehetősen meglepő volt" - jegyzi meg Snyder professzor. "Nem számítottam arra, hogy a 30 napos túlevés megváltoztatja az egész szívpályát."
Megmagyarázza azonban, hogy megállapításaik valóban illeszkednek „az emberi testről alkotott véleményünkhöz - ez egy egész rendszer, nem csupán néhány elszigetelt alkotóelem, tehát az egész rendszerre kiterjedő változások vannak, amikor az emberek híznak”.
Lehet, hogy néhány változás hosszabb ideig tart?
Miután leadták túlsúlyukat, és a korábbi súlyuknál stabilabb időszakot mutattak, a résztvevők omikus profiljai azt mutatták, hogy a molekuláris változások többsége normális állapotba került.
A súlygyarapodás változásainak egy része a profilokban azonban továbbra is fennmaradt. Bár nem voltak elég nagyok vagy jelentősek ahhoz, hogy határozott következtetéseket vonhassanak le, azt javasolják, mondja Snyder professzor, hogy "ezeknek a hatásoknak némelyike hosszabb ideig tarthat."
Arra is rámutat, hogy bár tanulmányuk főként a csoportváltozásokkal foglalkozott, mégis észrevették, hogy minden résztvevő egyedi változásokkal járt el a saját omikája profiljában, ami szerinte azt mutatja, hogy ezek az eszközök az emberi egészség kezelésének kritikus részét képezik az országban. jövő."
"A nagy adatok kritikus fontosságúak lesznek az orvostudomány jövője szempontjából, és az ilyen jellegű integratív omikai profilok megértik, hogy az emberi test hogyan reagál nagyon személyes módon a különböző kihívásokra."
Prof. Michael Snyder
