Редкий генетический вариант связан с низким уровнем жира, здоровой печенью и лучшим контролем сахара в крови

Некоторым людям, по-видимому, легче поддерживать нормальный вес и здоровый обмен веществ, даже при схожем питании и образе жизни. Новое исследование показывает, что редкие генетические варианты могут играть важную роль в естественной защите организма от ожирения и метаболических заболеваний.

В масштабном исследовании с участием более 1 миллиона человек из Северной Америки, Европы и Азии ученые выявили 59 генов, связанных с тем, как организм расходует и запасает энергию. Результаты, опубликованные в журнале Nature, указывают на особенно важную роль гена FNIP1, участвующего в регуляции энергетического обмена клеток.

Исследователи использовали секвенирование экзома — метод, позволяющий изучать примерно 1% ДНК, содержащий инструкции по производству белков. Ученые искали редкие генетические варианты и оценивали их связь с соотношением триглицеридов и холестерина липопротеинов высокой плотности (HDL), которое является важным показателем метаболического и сердечно-сосудистого здоровья.

Редкая мутация дает заметные метаболические преимущества

Примерно один человек из 7000 является носителем естественного генетического варианта, который отключает одну копию гена FNIP1.

Исследование показало, что у носителей этого варианта метаболический профиль был значительно более благоприятным, чем у людей без такой мутации.

У них наблюдались:

• более низкая масса тела и доля жировой ткани;

• меньшее накопление жира в печени;

• более благоприятное распределение жировой ткани;

• более низкие уровни триглицеридов и «плохого» холестерина LDL;

• более низкий уровень сахара в крови;

• примерно на 60% меньшая вероятность развития кардиометаболических заболеваний.

По всей видимости, FNIP1 частично выполняет функцию своеобразного «тормоза» энергетических затрат, не позволяя клеткам расходовать слишком много энергии. Когда одна копия гена отключена, эта система регуляции меняется таким образом, что обмен энергии становится более благоприятным.

Соотношение жиров в крови может отражать общее состояние обмена веществ

Ученые проанализировали генетические и медицинские данные 1 032 116 человек, объединенные в 11 исследовательских групп на трех континентах.

Особое внимание исследователи уделили соотношению триглицеридов и холестерина HDL — показателю TG:HDL. Оказалось, что он тесно связан с целым рядом характеристик метаболического здоровья.

Высокое соотношение TG:HDL было связано с большим количеством жировой ткани, накоплением жира вокруг внутренних органов, инсулинорезистентностью и повышенным артериальным давлением.

В общей сложности ученые выявили 59 независимых генов, влияющих на энергетический баланс, накопление жира и обмен веществ. Большинство из них активно работают в печени и жировой ткани — ключевых органах, регулирующих метаболизм.

Примечательно, что для 23 из выявленных генов уже существуют препараты, которые воздействуют на соответствующие биологические механизмы. Часть таких лекарств одобрена, другие проходят клинические испытания.

Эксперименты на клетках человека и мышах

Чтобы проверить, действительно ли FNIP1 отвечает за обнаруженные метаболические преимущества, исследователи отключили этот ген в клетках печени человека.

В ответ клетки активировали гены, участвующие в расщеплении жиров и удалении клеточного мусора. Это указывает на то, что отсутствие FNIP1 напрямую влияет на процессы, связанные с энергетическим обменом.

Затем ученые проверили этот механизм на мышах. Животные, у которых путь FNIP1 был отключен в печени, были защищены от набора веса и накопления жира в печени даже при рационе с высоким содержанием жиров и сахара в течение 30 недель.

Полученные результаты указывают на важную роль FNIP1 в регулировании того, как организм использует и запасает энергию.

Исследователи надеются, что воздействие на этот генетический путь в будущем может привести к появлению новых методов лечения ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Однако необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить, можно ли безопасно воздействовать на FNIP1 у людей и получить аналогичный защитный эффект.

Исследование опубликовано в журнале Nature.