Streszczenie: Nowe badanie ujawnia, że ​​60 unikalnych białek ulegających ekspresji w mózgu może być kluczem do regulacji masy ciała.

Źródło: Uniwersytecka Lawa

Czynniki genetyczne mogą przyczynić się do 50-75% zmienności wskaźnika masy ciała lub BMI w populacji.

Analizując genom ponad 800 000 osób pochodzenia europejskiego, zespół badawczy z Université Laval i Quebec Heart and Lung Institute Research Centre zidentyfikował 60 unikalnych białek ulegających ekspresji w mózgu, które mogą być krytycznymi regulatorami masy ciała.

W badaniu tym zbadano związek między regionami genetycznymi związanymi z masą ciała a białkami ulegającymi ekspresji w mózgu.

„Poprzednie badania wykazały, że setki regionów genetycznych wpływają na masę ciała. W większości przypadków funkcja tych genów pozostaje nieznana. Nasze badanie donosi, że około 60 z tych genów koduje białka, które mogą wpływać na masę ciała poprzez ich ekspresję w mózgu” – mówi Éloi Gagnon, doktorant nauk klinicznych i biomedycznych na Wydziale Lekarskim Université Laval i pierwszy autor badania.

W badaniu zespół badawczy skupił się na regionie mózgu, który może wpływać na wrażliwość na nagrody pokarmowe, takie jak przyjemność odczuwana podczas jedzenia tłustych lub słodkich potraw, a także procesy poznawcze, w tym podejmowanie decyzji i pamięć. Uważa się, że ten obszar mózgu, grzbietowo-boczna kora przedczołowa, jest również zaangażowany w apetyt i uczucie sytości.

Wyniki zespołu potwierdzają hipotezę, że mózg odgrywa kluczową rolę w regulacji masy ciała. To odkrycie może wyjaśniać, dlaczego BMI znacznie się różni u różnych osób.

Główny autor, Benoît Arsenault, profesor na Wydziale Lekarskim Université Laval i badacz w Instytucie Serca i Płuc w Quebec, zwraca uwagę, że w domenie publicznej pozostaje kilka mitów dotyczących wpływu czynników genetycznych na masę ciała.

„Często słyszę, że geny nie mogą wyjaśnić, dlaczego średnia waga populacji wzrosła w ciągu ostatnich 40 lat, kiedy nasze geny się nie zmieniły” – mówi.

Genetyka i środowisko żywności

Zdaniem naukowców zmieniające się środowisko żywieniowe mogło mieć wpływ na zachowania żywieniowe i zdolność magazynowania energii w ciągu ostatnich kilku dekad.

„Osoby z genetyczną predyspozycją do podwyższonej masy ciała mają większą wagę niż wcześniej, natomiast osoby bez tej predyspozycji były szczupłe wcześniej i są szczupłe dzisiaj” – dodaje prof. Arsenault.

Zespół uważa, że ​​biologiczna rola tych białek w różnych częściach mózgu i ich udział w homeostazie energetycznej, tj. równowadze między przyjmowaniem pokarmu a wydatkami energetycznymi, wymaga bardziej szczegółowego zbadania.

„Ogólnie rzecz biorąc, wyniki naszych badań potwierdzają istnienie potencjalnej interakcji między proteomem mózgu a ewoluującym środowiskiem pokarmowym. Ten związek może wpływać na zachowania żywieniowe i magazynowanie energii” – mówi profesor Arsenault.

Podkreśla, że ​​osoby żyjące w większych ciałach często padają ofiarą uprzedzeń i mogą doświadczać dyskryminacji, zastraszania czy stygmatyzacji. Te zjawiska związane z fatfobią mogą mieć wpływ na zdrowie fizyczne i psychiczne.

Naukowiec zauważa również, że kilka badań wykazało, że czynniki pozostające poza naszą kontrolą, takie jak genetyka, odpowiadają za znaczną część zmienności masy ciała w całej populacji.

„Waga nie jest wyborem. Nie jest to też nawyk związany ze stylem życia. Nie mamy podwyższonej masy ciała z powodu lenistwa lub braku silnej woli. W grę wchodzą nieświadome mechanizmy neuronalne. Mózg jest odpowiedzialny. Mam nadzieję, że wyniki tego badania mogą częściowo wyjaśnić, dlaczego masa ciała różni się tak bardzo u różnych osób” – podsumowuje Benoît Arsenault.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie iScience. Autorami są Eloi Gagnon, Arnaud Girard, Émilie Gobeil, Jérôme Bourgault, Christian Couture, Patricia Mitchell, Angelo Tremblay, Patrick Mathieu, Andréanne Michaud, Louis Pérusse i Benoît Arsenault z Université Laval oraz Claude Bouchard z Louisiana State University.

O tych wiadomościach z badań genetycznych

Autor: Audrey-Maude Vézina
Źródło: Uniwersytet Laval
Kontakt: Audrey-Maude Vézina – Université Laval
Obraz: Obraz jest w domenie publicznej

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Genetyczna kontrola masy ciała przez proteom ludzkiego mózgu” Benoît Arsenault i in. iScience

Abstrakcyjny

Genetyczna kontrola masy ciała przez proteom ludzkiego mózgu

Przegląd najważniejszych wydarzeń

• 25 trafień w całym genomie dla wskaźnika masy ciała (BMI) zmapowano do białek mózgu
• 35 dodatkowych białek mózgowych powiązano z BMI za pomocą randomizacji mendlowskiej
• Mniejszość białek mózgowych kolokalizowała się z poziomami ekspresji genów kory mózgowej
• Analiza poziomu białek we krwi sugerowała mechanizmy specyficzne dla mózgu

Streszczenie

Badania asocjacyjne całego genomu (GWAS) zidentyfikowały setki wariantów genetycznych związanych z masą ciała, ale znaczenie biologiczne większości z nich pozostaje niezbadane.

Biorąc pod uwagę kluczową rolę mózgu w regulacji masy ciała, postanowiliśmy ustalić, czy warianty genetyczne powiązane ze wskaźnikiem masy ciała (BMI) można zmapować na białka mózgowe.

Korzystając z kolokalizacji genetycznej, zmapowaliśmy 25 loci z największego GWAS BMI (n = 806 834) do stężeń białek mózgowych uzyskanych z publicznie dostępnych zbiorów danych.

Przeprowadziliśmy również randomizację mendlowską obejmującą cały proteom na 696 białkach mózgowych, a następnie kolokalizację genetyczną i zidentyfikowaliśmy 35 dodatkowych białek mózgowych.

Tylko mniejszość tych białek (<30%) miała sygnał kolokalizacji z poziomami ekspresji genów kory mózgowej, co podkreśla wartość wyjścia poza poziomy ekspresji genów i zbadania poziomów białek w mózgu.

Podsumowując, zidentyfikowaliśmy 60 unikalnych białek ulegających ekspresji w mózgu, które mogą być krytycznymi regulatorami masy ciała u ludzi.