Исследование ученых из США показало, что генетический вариант рецептора человека, который стимулирует высвобождение инсулина, снижает риск ожирения. 

В своей работе команда использовала мышей с человеческим генетическим вариантом рецептора глюкозозависимого инсулинотропного полипептида (GIP), связанного с индексом массы тела (ИМТ), типичным для более стройных людей. Ученые обнаружили, что подопытные мыши лучше перерабатывали сахар и оставались стройными по сравнению с носителями более распространенного варианта рецептора.

Генетические варианты рецептора GIP

Генетические варианты — это различия в последовательности ДНК, естественным образом возникающие у людей в популяции. Полногеномный поиск ассоциаций, в котором используется статистика для определения связей генетических вариантов с конкретными признаками, показывает, что около 20% людей европейского происхождения имеют одну копию рецептора GIP с вариантом гена Q354, около 5% — две копии этого варианта. Рецептор GIP взаимодействует с гормоном, вырабатываемым в ответ на уровень глюкозы после еды.

«Исследования показывают, что у людей, имеющих хотя бы одну копию этого варианта рецептора GIP, метаболизм изменен таким образом, что риск развития ожирения снижается», — говорит ведущий автор исследования доктор Люси Яммин (Dr. Lucie Yammine), научный сотрудник в Weill Cornell Medicine.

Чтобы понять, как этот вариант гена влияет на снижение риска ожирения, команда использовала технологию CRISPR-Cas9 для создания мышей с аналогичным человеческому вариантом гена, кодирующего рецептор GIP. Ученые обнаружили, что самки мышей с этим вариантом на типичной мышиной диете были стройнее, чем самки без него.

Мыши-самцы, являющиеся носителями изучаемого варианта гена, при обычном питании имели примерно такой же вес, как и однопометники без него, но при этом они были защищены от увеличения веса при диете с высоким содержанием жиров.

Как этот вариант защищает от ожирения

Исследователи сравнили, что происходило с клетками мышей с данным вариантом и без него при воздействии глюкозы или гормона GIP. Оказалось, что клетки поджелудочной железы грызунов с генетическим вариантом производят больше инсулина в ответ как на глюкозу, так и на гормон GIP: это объясняет, почему они лучше перерабатывают глюкозу.

«Что интересно: расположение этих рецепторов в клетке оказывает большое влияние на то, как они подают сигналы, и на их активность», — пояснил старший автор исследования доктор Тимоти МакГроу. Он объяснил: когда гормон GIP связывается с рецептором, рецептор перемещается с поверхности клетки внутрь нее. Когда гормон GIP в конечном итоге покидает рецептор, тот возвращается на поверхность клетки.

Команда обнаружила, что вариант рецептора GIP остается внутри клеточного отсека в четыре раза дольше, чем типичный рецептор. Доктор МакГроу предположил, что это может позволить ему отправлять больше сообщений механизмам внутри клеток, что помогает более эффективно перерабатывать сахар.

Тем не менее необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить влияние этого варианта на поведение рецептора. Исследователи также хотят узнать, есть ли различия в поведении рецептора в других типах клеток, например в клетках мозга, которые играют решающую роль в регулировании голода.