Что увеличение и уменьшение веса делает с нашим телом.

Что увеличение и уменьшение веса делает с нашим телом.

Что увеличение и уменьшение веса делает с нашим телом.

В статье, которая должна быть опубликована в журнале Cell Systems, исследователи сообщают, как они использовали огромное количество данных из множества методов исследования для создания подробного молекулярного профиля каждого из 23 участников исследования.

Молекулярные данные были получены с помощью различных методов «-омики», в том числе:

  • геномика или методы картирования генома или генетического строения организмов.
  • протеомика, подход, который дает подробную информацию о белках.
  • транскриптомию или методы, которые показывают, как в настоящее время интерпретируется геном.
  • метаболики, которая дает представление о метаболизме и химии клеток.
  • микробиомика или методы профилирования бактерий и других микроорганизмов в организме

«В конце концов, — говорит Майкл Снайдер, состарший автор исследования, профессор генетики в Стэнфордском университете в Калифорнии, — мы сделали буквально миллиарды измерений».

Исследование следует по пути исследований, которые профессор Снайдер начал несколько лет назад, когда он был объектом своего личного профилирования омика, который отслеживал молекулярные изменения в его теле по мере развития диабета второго типа, а затем выздоровел от него после изменения его диеты и образа жизни.

Профилирование молекулярных изменений

В ходе нового исследования он и остальная команда исследователей обнаружили, что по мере того, как участники набрали около 6 фунтов массы тела за 1 месяц, а затем сбросили ее, произошли значительные изменения в экспрессии генов, сердечно-сосудистой системе, микробиоме и иммунной системе.

По мере того, как участники набирали вес, их личные омические характеристики выявили: значительные изменения в бактериальном составе; активацию молекулярных путей, которые были связаны с заболеваниями сердца; и усиление воспаления и иммунной реакции.

Но хорошей новостью является то, что после сброса лишних килограммов большинство систем вернулось в исходное состояние.

Профессор Снайдер говорит, что их целью было «охарактеризовать то, что происходит во время набора и потери веса на таком уровне, которого раньше никто не делал».

В частности, они хотели «узнать, чем могут отличаться люди, страдающие предиабетическими заболеваниями, с точки зрения их личных характеристик и молекулярных реакций на колебания веса», добавляет он.

Ожирение и диабет 2-го типа

Люди с ожирением подвергаются повышенному риску развития диабета 2-го типа, а также других серьезных проблем со здоровьем. Инсулинорезистентность часто предшествует диабету 2-го типа.

У людей с резистентностью к инсулину возникают проблемы с преобразованием сахара в энергию, поскольку их клетки не реагируют должным образом на инсулин, гормон, который помогает им принимать и использовать глюкозу.

Поджелудочная железа пытается сделать больше инсулина для компенсации, но в конечном итоге этого может оказаться недостаточно, что приведет к высокому уровню сахара в крови и полномасштабному диабету 2-го типа.

В Соединенных Штатах, где 36,5 процента взрослого населения страдает ожирением, более 100 миллионов человек живут с предрасположенностью к диабету или диабету.

Личный омический профиль прибавки веса, потери веса, потери веса

Для нового исследования команда сравнила индивидуальные омические профили 13 человек, устойчивых к инсулину, с профилями 10 человек, не имеющих резистентности к инсулину — «инсулиночувствительной группы» — по мере того, как они набирали, а затем теряли вес.

Все участники имели индекс массы тела (ИМТ) от 25 до 35, т.е. от «избыточного веса до умеренного ожирения», когда они были завербованы.

В течение месяца участники соблюдали высококалорийный рацион питания, за который они набрали 6 фунтов (2,7 кг) веса. После этого они сбрасывают лишний вес.

Ученые брали пробы у участников в четырех точках исследования: в исходном состоянии; когда их вес достиг пика в соответствии с высококалорийным питанием; когда их вес вернулся к исходному уровню; и затем через 3 месяца после возвращения к исходному уровню.

Молекулярная картина показывает резистентность к инсулину.

Когда они сравнивали инсулинорезистентные и чувствительные к инсулину группы, исследователи обнаружили существенные различия в их базовых профилях.

В частности, базовые молекулярные профили инсулинорезистентной группы содержали маркеры воспаления, в то время как маркеры инсулинорезистентной группы не содержали их.

Профессор Снайдер говорит, что этот вывод позволяет предположить, что профилирование омиков может выявить лиц, подверженных риску диабета, путем выявления ранних маркеров воспаления, которые, как известно, связаны с развитием диабета второго типа.

Сравнение омических профилей после увеличения веса также показало интересные контрасты. Если маркеры воспаления увеличивались как в инсулинорезистентных, так и в инсулинорезистентных группах, то бактериальными маркерами муцинифилы Аккермансии, защищающей от инсулиновой резистентности, обладала только инсулинорезистентная группа.

Однако наиболее драматическим изменением для обеих групп стали изменения в экспрессии генов, которые, как известно, связаны с повышенным риском возникновения такой формы сердечной недостаточности, известной как дилатационная кардиомиопатия.

«Это было удивительно, — замечает профессор Снайдер, — я не ожидал, что 30 дней переедания изменят весь путь сердца».

Вместе с тем он поясняет, что их выводы соответствуют «тому, как мы относимся к человеческому телу — это целая система, а не просто несколько изолированных компонентов, поэтому происходят общесистемные изменения, когда люди набирают вес».

Могут ли некоторые изменения быть более долгосрочными?

После того, как они сбросили избыточный вес и имели период стабильности при прежнем весе, омические профили участников показали, что большинство молекулярных изменений вернулись в норму.

Тем не менее, подмножество изменений в весе профилей сохранилось. Хотя они не были достаточно большими или значительными для того, чтобы сделать твердые выводы, они все же предполагают, говорит профессор Снайдер, «что некоторые из этих эффектов могут быть более долгосрочными».

Он также отмечает, что, хотя их исследование касалось главным образом изменений в группах, они отметили, что у каждого участника были свои уникальные изменения в их личном омическом профиле, что, по его мнению, показывает, что такие инструменты станут «критической частью управления здоровьем человека в будущем».

» Большие данные будут иметь решающее значение для будущего медицины, и такие вещи, как эти интегративные омические профили, позволят понять, как организм человека реагирует на различные вызовы, действуя в очень личном ключе».