Oamenii de știință au identificat două tipuri distincte de obezitate cu diferențe fiziologice și moleculare care pot avea consecințe pe tot parcursul vieții asupra sănătății, bolilor și răspunsului la medicamente.

O echipă condusă de oamenii de știință ai Institutului Van Andel a identificat două tipuri distincte de obezitate cu diferențe fiziologice și moleculare care pot avea consecințe pe tot parcursul vieții asupra sănătății, bolii și răspunsului la medicamente.

Descoperirile, publicate în revista Nature Metabolism, oferă o înțelegere mai nuanțată a obezității decât definițiile actuale și ar putea duce într-o zi la modalități mai precise de a diagnostica și trata obezitatea și tulburările metabolice asociate.

Studiul dezvăluie, de asemenea, noi detalii despre rolul epigeneticii și șansa în sănătate și oferă informații despre legătura dintre insulină și obezitate.

„Aproape două miliarde de oameni din întreaga lume sunt considerați supraponderali și există mai mult de 600 de milioane de oameni obezi, dar nu avem un cadru pentru stratificarea indivizilor în funcție de etiologiile lor mai precise ale bolii”, a spus J. Andrew Pospisilik, Ph.D. Departamentul de Epigenetică al Institutului Van Andel și coautor al studiului. „Folosind o abordare bazată exclusiv pe date, vedem pentru prima dată că există cel puțin două subtipuri metabolice diferite de obezitate, fiecare cu propriile caracteristici fiziologice și moleculare care influențează sănătatea. Traducerea acestor descoperiri într-un test utilizabil clinic ar putea ajuta medicii să ofere îngrijiri mai precise pacienților.”

În prezent, obezitatea este diagnosticată folosind indicele de masă corporală (IMC), un indice corelat cu grăsimea corporală care este generat prin compararea greutății în raport cu înălțimea. Este o măsură imperfectă, spune Pospisilik, deoarece nu ține cont de diferențele biologice subiacente și poate denatura starea de sănătate a unui individ.

Folosind o combinație de studii de laborator pe șoareci și analiza profundă a datelor de la TwinsUK, o resursă de cercetare de pionierat și eșantioane de studiu dezvoltate în Regatul Unit, Pospisilik și colaboratorii săi au descoperit patru subtipuri metabolice care influențează tipurile individuale de corp: două predispuse la slăbire și două predispuse la obezitate.

Un subtip de obezitate este caracterizat printr-o masă adipoasă mai mare, în timp ce celălalt a fost caracterizat atât prin masă de grăsime mai mare, cât și prin masă musculară slabă. În mod oarecum surprinzător, echipa a descoperit că al doilea tip de obezitate a fost asociat și cu o inflamație crescută, ceea ce poate crește riscul de apariție a anumitor tipuri de cancer și a altor boli. Ambele subtipuri au fost observate în mai multe eșantioane de studiu, inclusiv la copii. Aceste perspective sunt un pas important către înțelegerea modului în care aceste tipuri diferite influențează riscul de boală și răspunsul la tratament.

După ce subtipurile au fost identificate în datele umane, echipa a verificat rezultatele pe șoareci. Această abordare a permis oamenilor de știință să compare șoareci individual care sunt genetic identici, crescuți în același mediu și hrăniți cu aceleași cantități de hrană.

Studiul a arătat că subtipul inflamator pare să rezulte din modificări epigenetice declanșate din pură întâmplare. Ei au descoperit, de asemenea, că nu pare să existe o cale de mijloc - șoarecii frați identici genetic fie au crescut la o dimensiune mai mare, fie au rămas mai mici, fără un gradient între ei. Un model similar a fost observat în datele a peste 150 de perechi de gemeni umani, fiecare dintre ei fiind practic la fel din punct de vedere genetic.

„Descoperirile noastre din laborator aproape că au copiat datele despre gemenii umani. Am văzut din nou două subtipuri distincte de obezitate, dintre care unul părea a fi epigenetic „declanșabil” și a fost marcat de o masă musculară mai mare și grăsime mai mare, semnale inflamatorii ridicate, niveluri ridicate de insulină și o semnătură epigenetică puternică”, a spus Pospisilik.

În funcție de calcul și de trăsăturile în cauză, doar 30%-50% din rezultatele trăsăturilor umane pot fi legate de influențe genetice sau de mediu. Asta înseamnă că jumătate din ceea ce suntem este guvernat de altceva. Acest fenomen se numește variație fenotipică inexplicabilă (UPV) și oferă atât o provocare, cât și un potențial neexploatat oamenilor de știință precum Pospisilik și colaboratorilor săi.

Studiul indică faptul că rădăcinile UPV se află probabil în epigenetică, procese care guvernează când și în ce măsură sunt utilizate instrucțiunile din ADN. Mecanismele epigenetice sunt motivul pentru care indivizii cu același manual de instrucțiuni genetice, cum ar fi gemenii, pot crește pentru a avea trăsături diferite, cum ar fi culoarea ochilor și culoarea părului. Epigenetica oferă, de asemenea, ținte tentante pentru un tratament de precizie.

„Această variație inexplicabilă este dificil de studiat, dar beneficiile unei înțelegeri mai profunde sunt imense”, a spus Pospisilik. „Epigenetica poate acționa ca un comutator de lumină care pornește sau dezactivează genele, ceea ce poate promova sănătatea sau, atunci când lucrurile merg prost, boala. Contabilitatea UPV nu există în medicina de precizie în acest moment, dar se pare că ar putea fi jumătate din puzzle. Descoperirile de astăzi subliniază puterea de a recunoaște aceste diferențe subtile dintre oameni pentru a ghida modalități mai precise de tratare a bolii.”

Pospisilik speră că descoperirile echipelor vor informa dezvoltarea viitoarelor strategii de medicină de precizie și vor duce la o versiune a metodei lor care poate fi utilizată în cabinetele medicilor pentru a înțelege mai bine sănătatea pacienților individuali și pentru a informa îngrijirea.

a, Compoziția corporală prezentată pentru descendența masculină F1 de 16 săptămâni din încrucișările Nnat+/-p × FVBN/J. Diagramele de contur au evidențiat grupurile principale identificate prin modelarea amestecurilor finite Gaussian. b, Imagine reprezentativă prezentată pentru formele izogenice Nnat+/p și littermates WT. c, Masele de organe au fost măsurate din colonia Nnat+/p. Fiecare grup a avut cel puțin opt animale. (CREDIT: Metabolismul naturii)