Ожирение меняет ДНК на несколько поколений

Проблемы ожирения и нарушения обмена веществ, а с ними и диабет II типа, гипертония и прочие заболевания в развитых странах уже достигли масштабов эпидемии. Пока медики бьют тревогу и пытаются решить проблемы настоящего, ученые из Университета Пенсильвании в Филадельфии (University of Pennsylvania, Philadelphia, PA) озаботились вопросом: как обжорство наших современников отразится на будущих поколениях?

Эксперименты над людьми пока не разрешены, да и занимают слишком много времени. Так что в качестве подопытных для изучения длительного эффекта избыточного питания, а также возможной передачи по наследству приобретенного ожирения выступили мыши.

Мышиная диета и ее последствия

Ученые разделили мышей на две группы: одним во время беременности и периода кормления скармливали стандартный лабораторный мышиный рацион, а другим – корма с повышенным содержанием жиров.

Потомство мышей, находившихся на «жирном довольствии», отличалось от контрольных мышат уже на стадии эмбриона. Ученые заметили, что они больше сверстников уже на 14-й день беременности. И в период взросления, и уже в зрелом возрасте эти мыши значительно перевешивали своих нормальных собратьев -- в среднем на 20%.

Ученые отмечают, что такие мыши не были «толстыми» по человеческим представлениям. Они просто были больше, в том числе и в длину. Однако «гигантизм» сопровождался весьма неприятными побочными эффектами: повышенным содержанием инсулина и гиперфагией – то есть склонностью к обжорству.

«То, что в эксперименте мыши не становились «жирными», не должно вводить нас в заблуждение, ведь мыши в принципе к этому не склонны. Оказавшийся в таких же условиях и склонный к перееданию человек, да еще и с повышенным содержанием инсулина, обязательно начнет страдать ожирением», -- говорит руководитель исследования Трейси Бейл (Tracy Bale).

[v2]

Группа Бейл исследовала не только детей, но и внуков мышей-обжор. Те внуки, мамы которых питались нормально, не проявляли склонности к обжорству, однако они также оказались больше нормальных мышей, и у них наблюдался гиперинсулинизм. Эти особенности передавались не только по материнской линии: мышата-мальчики, родившиеся от мамы, сидевшей на калорийной диете, затем передавали указанные признаки своему потомству.

Биохимические причины

Ученые попытались выяснить механизм наследования этих нездоровых признаков. Они исследовали гипоталамус – отдел мозга, отвечающий за пищевое поведение и обмен веществ. У потомков экспериментально откормленных мышей обнаружились определенные эпигенетические изменения генов в ДНК нервных клеток (в частности, метилирование). Это такие обратимые биохимические изменения ДНК, которые не приводят к изменению последовательности нуклеотидов, то есть не изменяют «зашитую» в ней информацию. Однако из-за них нарушается баланс гормонов, отвечающих за аппетит и расщепление жиров. Без внешнего воздействия, первоначально вызвавшего эти изменения, они сохраняются на протяжении одного или нескольких поколений, а затем исчезают.

Теперь ученые пытаются выяснить точный механизм возникновения и действия найденных эпигенетических изменений. «Если и человек наследует склонность к перееданию и гиперинсулинизму, то цепь возникновения патологического ожирения от поколения к поколению будет очень сложно разорвать», -- сетует Бейл. Однако она видит и положительные следствия своих выводов: «Если доказать, что гены вовлечены в наследование ожирения, это даст нам веский аргумент в пользу заботы о своем образе жизни, ведь это еще и здоровье наших детей и внуков».

Аргументы в борьбе с избыточным весом лишними не бывают. Другие исследования той же группы показали, что даже у мышей, которые перешли с жирной пищи на диетическую, возникает стресс. Это несмотря на то что доступа к какой-либо другой пище, кроме той, что подкладывают им сотрудники, они не имеют. Что уж говорить о людях, которых постоянно окружают соблазны: быстрая и вкусная, но совершенно нездоровая пища.

«То, что измененные под воздействием различных внешних факторов поведение и здоровье человека могут наследоваться – это одно из самых важных и новейших достижений в исследованиях мозга за последние десять лет», -- считает нейробиолог Ли-Хуэй Цай (Li-Huei Tsai) из Института обучения и памяти Пикоуэра Массачусеттского технологического института в Кембридже (Picower Institute for Learning and Memory MIT, Cambridge, MA). Цай председательствовал на посвященной питанию и лишнему весу сессии 38-й ежегодной встречи Общества нейронаук (Society for Neuroscience), на которой Трейси Бейл и её коллеги Грегори Данн (Gregory A. Dunn) и Кенделл Карлин (Kendall Carlin) доложили о своей работе.