suntem

De ce oamenii sunt mult mai grași decât cele mai apropiate rude ale primatelor noastre, chiar dacă împărtășim 99% din același ADN?

Noi cercetări sugerează că o parte a răspunsului poate fi legată de o schimbare moleculară antică a modului în care ADN-ul este ambalat în celulele adipoase, ceea ce limitează capacitatea organismului nostru de a transforma grăsimea albă „proastă” în grăsimea brună „bună”.

Dăm vina pe junk food sau pe lipsa de mișcare. Dar cu mult înainte de epidemia modernă de obezitate, evoluția ne-a îngrășat.

„Suntem primate grase”, a spus Devi Swain-Lenz, un postdoctor în biologie la Universitatea Duke.

Deși au secvențe de ADN aproape identice, Swain-Lenz și colegii ei au descoperit că cimpanzeii și primii oameni au suferit modificări importante în modul în care ADN-ul este ambalat în celulele lor grase. Ca urmare, spun cercetătorii, capacitatea organismului uman de a transforma grăsimile calorice „proaste” în arderea caloriilor „bune” a scăzut.

În comparație cu rudele noastre cele mai apropiate dintre animale, chiar și persoanele cu șase farfurii și biceps umflat au o cantitate semnificativă de rezerve de grăsime, notează cercetătorii. În timp ce alte primate au mai puțin de 9% grăsime corporală, gama sănătoasă pentru oameni este de 14% până la 31%.

Pentru a înțelege cum oamenii au devenit primate grase, echipa condusă de Swain-Lenz și biologul Greg Wray au comparat probe de grăsime de la oameni, cimpanzei și specii mai apropiate de maimuțe - macacii rhesus. Folosind o tehnică numită ATAC-seq, aceștia scanează genomul fiecărei specii pentru diferențe în modul în care celulele ADN sunt ambalate.

De obicei, majoritatea ADN-ului dintr-o celulă este concentrat în spirale și bucle și înfășurat strâns în jurul proteinelor, astfel încât doar anumite secțiuni ale ADN-ului sunt suficient de ambalate suficient pentru a fi accesibile mecanismului celular care activează și oprește genele.

Cercetătorii au identificat aproximativ 780 de situri ADN care sunt accesibile cimpanzeilor și macacilor, dar care au rămas mai îndoite la oameni. Examinând în detaliu aceste zone, echipa a observat, de asemenea, o bucată repetitivă de ADN care ajută la transformarea grăsimilor de la un tip de celulă la altul.

Grăsimile nu sunt la fel, explică Swain-Lenz. Majoritatea grăsimilor constau în grăsimi albe care păstrează calorii. Ele reprezintă venele albe din friptură și se acumulează în jurul taliei noastre. Pe de altă parte, celulele grase specializate, numite grăsimi brune, pot arde calorii în loc să le stocheze pentru a genera căldură și a ne proteja de frig.

Cercetările arată că unul dintre motivele pentru care suntem atât de grăsimi este că părțile genomului care ajută la transformarea grăsimii albe în maro sunt în esență blocate și nu funcționează la oameni, dar nu la cimpanzei.

"Am pierdut o parte din capacitatea de a schimba celulele adipoase în grăsimi bej sau maro și am rămas cu grăsime albă", a spus Swain-Lenz. Cu toate acestea, este încă posibilă activarea grăsimii brune limitate a organismului făcând lucruri precum expunerea la temperaturi scăzute, explică ea, „dar trebuie să lucrăm pentru asta”.

Oamenii, ca și cimpanzeii, au nevoie de grăsime pentru a tampona organele vitale, ne izolează de frig și ne protejează de foame. Dar primii oameni ar fi trebuit să se acumuleze dintr-un alt motiv, observă cercetătorii, ca o sursă suplimentară de energie pentru a hrăni creierele noastre în creștere și înfometate.

În cei șase până la opt milioane de ani de când oamenii și cimpanzeii s-au separat și s-au angajat pe diferite căi evolutive, creierul uman s-a triplat aproximativ în mărime. Creierul cimpanzeilor este același.

Creierul uman folosește mai multă energie decât orice alt țesut.

Se crede că direcționarea celulelor adipoase pentru a stoca calorii în alb, mai degrabă decât arderea caloriilor în grăsimi brune, a oferit avantaje evolutive strămoșilor noștri.

Diferențele pe care echipa de cercetare le-a găsit între primate ar putea fi folosite într-o zi pentru a ajuta pacienții obezi.

„Poate ne-am putea da seama ce grup de gene să pornim sau să ne oprim, dar suntem încă departe de asta”, a spus Swain-Lenz. "Nu cred că este atât de simplu. Dacă ar fi, am fi aflat cu mult timp în urmă", explică ea.