Μια γενετική παραλλαγή ενός υποδοχέα που διεγείρει την απελευθέρωση ινσουλίνης μπορεί να βοηθήσει τα άτομα να αντισταθούν στην παχυσαρκία. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι αυτή η παραλλαγή συμπεριφέρεται διαφορετικά στο κύτταρο, συμβάλλοντας πιθανώς σε πιο αποτελεσματικό μεταβολισμό. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Molecular Metabolism.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια ήταν καλύτερα στην επεξεργασία της ζάχαρης και παρέμειναν πιο αδύνατα από τα ποντίκια με διαφορετική (πιο κοινή) παραλλαγή υποδοχέα.
«Η εργασία μας δείχνει πώς η βασική επιστημονική έρευνα μπορεί να δώσει σημαντικές γνώσεις για τη σύνθετη βιολογία», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Timothy McGraw, καθηγητής βιοχημείας στο Weill Cornell Medicine. «Αυτοί οι υποδοχείς GIP και η συμπεριφορά τους σε κυτταρικό επίπεδο επηρεάζουν βαθιά το μεταβολισμό και τη ρύθμιση του βάρους».
Οι γενετικές παραλλαγές είναι διαφορές στην αλληλουχία του DNA που εμφανίζονται φυσικά μεταξύ ατόμων σε έναν δεδομένο πληθυσμό. Μελέτες συσχέτισης σε όλο το γονιδίωμα, οι οποίες χρησιμοποιούν στατιστικά στοιχεία για να συνδέσουν προσεκτικά γενετικές παραλλαγές με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, δείχνουν ότι περίπου το 20% των ατόμων ευρωπαϊκής καταγωγής έχουν ένα αντίγραφο του υποδοχέα GIP με την παραλλαγή του γονιδίου Q354 και περίπου το 5% έχει δύο αντίγραφα της παραλλαγής. Ο υποδοχέας GIP αλληλεπιδρά με μια ορμόνη που απελευθερώνεται ως απόκριση στα επίπεδα γλυκόζης μετά από ένα γεύμα, την ινσουλίνη.
«Μελέτες υποδεικνύουν ότι τα άτομα με τουλάχιστον ένα αντίγραφο αυτής της παραλλαγής υποδοχέα GIP έχουν μεταβολισμό που μειώνει τον κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Δρ Lucie Yammine, μεταδιδακτορική συνεργάτιδα στη βιοχημεία στο Weill Cornell Medicine.
Για να κατανοήσει πώς αυτή η παραλλαγή γονιδίου μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο παχυσαρκίας, η ομάδα χρησιμοποίησε την τεχνολογία CRISPR-Cas9 για να κατασκευάσει γενετικά ποντίκια με την παραλλαγή στο γονίδιο που κωδικοποιεί τον υποδοχέα GIP, παρόμοια με την ανθρώπινη έκδοση. Διαπίστωσαν ότι τα θηλυκά ποντίκια με την παραλλαγή ήταν πιο αδύνατα με μια τυπική δίαιτα ποντικών από τα θηλυκά ποντίκια χωρίς αυτήν. Τα αρσενικά ποντίκια με την παραλλαγή του γονιδίου είχαν περίπου το ίδιο βάρος με αυτά που δεν την είχαν όταν κατανάλωναν μια κανονική διατροφή. Αλλά η παραλλαγή του γονιδίου τα προστάτευε από την αύξηση βάρους όταν ταΐζονταν με μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά, η οποία προκαλούσε παχυσαρκία.
Οι ερευνητές συνέκριναν τι συνέβη σε κύτταρα ποντικιού με και χωρίς την παραλλαγή όταν εκτέθηκαν σε γλυκόζη ή την ορμόνη GIP. Τα παγκρεατικά κύτταρα από ποντίκια με τη γενετική παραλλαγή παρήγαγαν περισσότερη ινσουλίνη ως απόκριση τόσο στη γλυκόζη όσο και στην ορμόνη GIP, γεγονός που μπορεί να εξηγήσει γιατί ήταν καλύτερα στην επεξεργασία της γλυκόζης.
«Το ενδιαφέρον για αυτούς τους υποδοχείς είναι ότι η θέση τους στο κύτταρο έχει μεγάλο αντίκτυπο στον τρόπο με τον οποίο σηματοδοτούν τη δραστηριότητά τους», είπε ο McGraw. Εξήγησε πως όταν η ορμόνη GIP συνδέεται με τον υποδοχέα, ο υποδοχέας μετακινείται από την επιφάνεια του κυττάρου προς το εσωτερικό του κυττάρου. Όταν η GIP φύγει τελικά από τον υποδοχέα, ο υποδοχέας επιστρέφει στην επιφάνεια του κυττάρου.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η παραλλαγή του υποδοχέα GIP παραμένει μέσα στο κυτταρικό διαμέρισμα τέσσερις φορές περισσότερο από τον τυπικό υποδοχέα. Ο McGraw πρότεινε ότι αυτό μπορεί να επιτρέψει στον υποδοχέα να στείλει περισσότερα μηνύματα στον μηχανισμό μέσα στα κύτταρα, κάτι που βοηθά στην πιο αποτελεσματική επεξεργασία της ζάχαρης.
