Elhízott gyermekek Új tanulmányok kimutatták a cukorbetegség kockázatát és lehetséges epigenetikai okait
A túlsúlyos és elhízott gyermekek hat éves kortól kóros változásokat mutatnak a zsírszövetben. Ezt mutatták be az Integrált Kutató- és Kezelőközpont (IFB) lipcsei elhízási betegségek gyermekeken és 18 év alatti serdülőkön végzett tanulmányai. A tanulmány eredményei világossá teszik, hogy a korai elhízás megelőzése mennyire fontos a gyermekek egészsége szempontjából. Az elhízás lehetséges okainak kutatása során a freiburgi Max Planck Intézet kutatói felfedezték, hogy az anyagcsere változásai epigenetikusan továbbadhatók apáról fiúra.
Egy jelenlegi kutatási projektben az IFB munkacsoportja a lipcsei egyetemi kórház Gyermek- és Serdülőkori Klinikáján megvizsgálta a karcsú és túlsúlyos, 18 éves korig tartó lányok és fiúk zsírszövetét a kóros elváltozások jeleire. A túlsúlyos hatéves gyerekek már egyértelmű tüneteket mutattak, amelyek egészségtelen fejlődésre utalnak. A túlsúlyos gyermekek és serdülők csaknem kétszer annyi és lényegesen nagyobb zsírsejtet tartalmaznak, mint a karcsúak. Ahogy a túlsúlyos gyermekeknél a zsírtömeg és a zsírsejtek mérete növekszik, a makrofágok, az úgynevezett fagociták a zsírszövetbe vándorolnak. Ezek a sejtek felismerik a beteg és elhalt sejteket a szövetben, és megszüntetik azokat. A kutatók megnövekedett jelenlétüket a túlsúlyos gyermekek és tinédzserek zsírszövetében folyamatban lévő gyulladásos reakció bizonyítékának tekintik.
Kimutatták, hogy az elhízás befolyásolja a hormonális egyensúlyt is. Megváltozik a hírvivő anyagok képződése a zsírsejtekben. Például a zsírszöveti hormonok, a leptin és az adiponektin, amelyek befolyásolják az éhségérzetet és az anyagcserét. Ezen hormonok mennyiségének változását észlelték a túlsúlyos fiatal teszt személyek vérében - ez egyértelmű jel az anyagcsere kóros átalakulására.
A megelőzést korán el kell kezdeni
A megváltozott diszfunkcionális zsírszövet fontos szerepet játszik az elhízás következményeiben, amelyek már gyermekkorban is megmutatkoznak. Prof. Antje Körner, az IFB munkacsoportjának vezetője hangsúlyozza: „Ezek az eredmények aláhúzzák, hogy a gyermekek egészséges testsúlyának fejlődését célzó megelőző intézkedéseket nagyon korán el kell kezdeni. Mivel a zsírszövetben bekövetkezett első változások és a kapcsolódó negatív hatások az anyagcserére már iskolás kortól fennállnak.
Az American Diabetes Association „Diabetes” folyóiratában megjelent tanulmányban először lehetett megmutatni gyermekeknél, hogy a zsírszövet változásai összefüggenek az inzulinrezisztencia kialakulásának korai életkorban. Ez egy cukoranyagcsere-rendellenesség és a 2-es típusú cukorbetegség előfutára.
Elhízás - mint az apa, mint a fiú
De mi az oka a kóros elhízásnak, amely az élet első éveiben jelentkezik? Az elhízást általában olyan betegségnek tekintik, amelynek számos oka van a kutatásban. Ide tartoznak genetikai, biológiai, neurobiológiai, pszichológiai és társadalmi tényezők, valamint bizonyos környezeti feltételek.
Egy nemrégiben készült tanulmányban a freiburgi Max Planck Immunobiológiai és Epigenetikai Intézet tudósai spanyol és svéd kutatókkal együtt mára azonosítottak egy mechanizmust, amely az öröklődés és a környezeti feltételek kölcsönhatása révén elősegíti az elhízás kialakulását. A kutatók felfedezték, hogy a gyümölcslegyek anyagcseréjének változásai apáról fiúra szállnak. Gyümölcslegyekkel például a nemi élet előtti cukorban gazdag lakoma váratlan következményekkel járhat az utódokra. A legyek hajlamosabbak az elhízásra. A tudósok kimutatták, hogy ehhez elegendő egy rövid étrendváltás.
A nemzetközi kutatócsoport azonosította az első génhálózatot is az anyagcsere generációk közötti változásához. Az apák étrendje aktiválja azokat a géneket, amelyek epigenetikusan megváltoztathatják a genetikai anyagot. Ezek a változások öröklődnek, és szabályozzák a gének lipid metabolizmusra gyakorolt aktivitását a következő generációban. A kutatók azonosítani tudtak egy ilyen génhálózatot, amely növeli az elhízásra való hajlamot emberekben és egerekben.
A kiegyensúlyozott étrend megvédi az elhízást
Annak megállapítására, hogy a hím gyümölcslegyek étrendje hogyan befolyásolhatja utódaik testtömegét, a kutatók felnőtt hím legyeket etettek két nappal azelőtt, hogy párosítottak volna változó cukortartalmú ételekkel. A petékből kikelt legyek aztán normális vagy cukros táplálékot kaptak. Technikai okokból csak hím legyeket vizsgáltak, de az eredményeket valószínűleg összehasonlítható módon lehetett elérni a nőstény állatok esetében.
Apáik étrendje nem volt hatással azokra a fiakra, akik csak kiegyensúlyozott ételeket fogyasztottak. A testtömeg egészen másképp alakult, ha a fiatal legyek különösen cukorban gazdag ételt ettek volna: azok a fiatal állatok, akiknek apja nagyon kevés vagy sok cukrot fogyasztott, akkor túlsúlyosnak bizonyult. A testzsír százalékos aránya magasabb volt, és ők is többet ettek, mint az apák fiai, akik kiegyensúlyozott étrendet fogyasztottak. "Az eredmény U alakú hatás - az apák étrendjének extrém cukorszintje, legyen az magas vagy alacsony, a legnagyobb következményekkel jár a következő generációra nézve" - magyarázza Anita Öst, a projekt munkatársa, aki most a svédországi Linkoeping Egyetemen kutat. A testtömegre gyakorolt hatás nyilvánvalóan nem öröklődik tovább - a tudósok már nem tudták megfigyelni a hatást az unokák generációjában.
Hasonló génhálózat emberekben, egerekben és gyümölcslegyekben
Nyilvánvaló, hogy az apák táplálkozási állapotának öröklődése a genomjuk csomagolásának metilációs mintázatától függ. Ezek a függelékek, kis kémiai csoportok szabályozzák, hogy a DNS milyen tömören tömörül. Attól függ, mennyire erősen olvassák le a géneket. A géntechnológiával módosított legyek, amelyekben a különféle metilációs enzimek részben blokkolva vannak, nem adják át táplálkozási állapotukat fiaiknak. "Különböző légymutánsokat teszteltünk, és hét gént azonosítottunk, amelyek szabályozzák a DNS csomagolását" - mondja Adelheid Lempradl a freiburgi Max Planck Intézet munkatársaitól. Ha az apák magas cukortartalmú étrendet fogyasztanak, a fiak DNS-e lazává válik, így több lipid anyagcsere gén olvasható. A légy egész életét kitartó hatás.
Bizonyítékok vannak hasonló mechanizmusra emberekben is. A kutatók értékelték a pima indiánokról - észak-amerikai őslakosok törzséről, akik gyakran túlsúlyosak - végzett vizsgálatok adatait, valamint azonos ikrek vizsgálati adatait. A két, 2005-ből és 2008-ból származó tanulmány összehasonlítja a túlsúlyos és a normál testsúlyú embereket és genetikai összetételüket. „Az adatok azt mutatják, hogy a túlsúlyos embereknek ugyanaz a génjelük, mint a gyümölcslegyeknek. A magas testtömegre való hajlam az embereknél is növekszik, ha bizonyos metil-transzferázok inaktívak ”- magyarázza J. Andrew Pospisilik, a freiburgi Max Planck Immunobiológiai és Epigenetikai Intézet csoportvezetője. A kutatók szerint ugyanazok a gének szabályozzák az egerek súlyát.
IFB elhízási betegségek
Az IFB AdipositasErkrankungen egyike a nyolc integrált kutatási és kezelési központnak, amelyeket a német szövetségi oktatási és kutatási minisztérium finanszíroz. A Lipcsei Egyetem és a Lipcsei Egyetemi Orvosi Központ (AöR) közös létesítménye.
Tanulmány: "Bizonyíték a zsírszövet biológiájának és működésének korai változásairól és annak összefüggéséről az elhízással összefüggő gyulladással és inzulinrezisztenciával a gyermekeknél"
Tanulmány: "Az apai étrend meghatározza az utódok kromatin állapotát és a generációk közötti elhízást" (sejt)
Fotóhitelek kezdőlap: Pixabay Public Domain License
kiadvány
Günter Stock, Hans Bertram,
Alexia Fürnkranz-Prskawetz,
Wolfgang Holzgreve, Martin Kohli,
Ursula M. Staudinger (szerk.):
Jövő gyermekekkel Termékenység és társadalmi fejlődés Németországban, Ausztriában és Svájcban
papírkötésben, 473 oldal,
különféle ábrák és táblázatok
Frankfurt am Main, New York:
Campus Verlag 2012
ISBN 978-3-593-39753-5