Genética e dieta trabalham juntas para formar os ritmos diários do metabolismo de gordura

Nossos corpos seguem um ciclo natural de 24 horas conhecido como ritmo de relógio biológico que afeta tudo, desde o sono ao metabolismo. Embora os cientistas tenham sabido há muito tempo que alguns dos genes diários básicos ajudam a organizar esses ritmos, um novo estudo liderado por pesquisadores da Baylor College of Medicine revela que há uma camada adicional de regulamentação – a dieta interage com a composição genética do indivíduo, que afeta os padrões diários de atividade genética no fígado, especialmente aqueles relacionados ao metabolismo.

Esses resultados, publicados em Metabolismo celularEle revela o lado do tempo sem precedentes das interações entre genética e o meio ambiente na regulação do metabolismo da gordura, com efeitos nas diferenças individuais na capacidade da doença associada à obesidade e ao tratamento pessoal de croch ou alinhando intervenções médicas com os ritmos diários naturais do corpo.

Nosso estudo fornece novas visões sobre a pergunta: “Por que algumas pessoas aumentam mais peso ou têm problemas hepáticos, enquanto outros não, mesmo quando comem uma dieta semelhante?”

Dr. Dongyin Joan, o autor correspondente, professor assistente de medicina e biologia molecular e celular

Guan também é membro do Bilor Dan Denkan Center for abrangente de câncer.

“Descobrimos que as diferenças genéticas individuais afetam o momento da atividade dos genes no fígado em resposta aos alimentos”, disse o Dr. Ying Chen, co -autor Dr. Ying Chen, bolsista pós -Phd no Laboratório Joan. “Os genes e a dieta trabalham juntos para formar um ritmo diário de fígado, que por sua vez pode afetar como tratar e armazenar gorduras”.

Os pesquisadores estudaram amostras de fígado humano e dois camundongos de camundongos com diferentes antecedentes genéticos. Veja como os genes são operados no fígado e parados durante todo o dia e como isso muda quando os ratos são alimentados com uma dieta de alto gordura.

Para explorar os mecanismos moleculares básicos dessa cooperação entre dieta e genética, a equipe também examinou as reações 3D entre as áreas de DNA. Eles investigaram como os “enlutados”, genes que aprimoram a atividade dos genes, conectados a “promotores”, que iniciam a atividade genética, de uma maneira dependente do tempo.

Joan e seus colegas descobriram que a variação genética contribui para padrões de atividade dos genes diários em humanos e ratos. Nos seres humanos, milhares de genes mostraram atividade rítmica apenas em pessoas com variáveis ​​genéticas específicas.

“Também descobrimos que a dieta altera o ritmo da expressão genética no fígado do rato, mas de maneira diferente para genes diferentes”, disse o primeiro autor, Dishu Chu, pesquisador assistente do Laboratório Joan. “Quando os ratos foram alimentados com uma dieta de alto gordura, sua atividade do gene hepática mudou, mas não da mesma maneira para todos os genes. Alguns genes mantiveram seu ritmo, outros os perderam e outros os conquistaram”.

É impressionante que a genética e a nutrição trabalhem juntas para controlar mais de 80 % das reações da promoção filantrópica rítmica. Joan disse: “Identificamos os genes ESRγ como um regulador de relógio não eclesiástico, o que significa que ele não faz parte da família de genes genéticos, mas ainda desempenha um papel importante na organização de ritmos diários”, disse Joan. “Os ratos que não têm uma ESRγ perderam muitos desses laços rítmicos no fígado e mostraram o metabolismo gordo paralisado”.

Os resultados mostram que o metabolismo da gordura é sensível ao tempo e depende dos genes. Em camundongos com diferentes antecedentes genéticos, o volume de gotas de gordura nas mudanças no fígado ao longo do dia, mas apenas naqueles que sofrem com a ESRγ ativa. Isso indica que a composição genética individual pode afetar não apenas como o corpo trata a gordura, mas quando o faz.

Este estudo se concentrou no metabolismo do fígado e da gordura, mas os autores sugerem que os mesmos princípios podem se aplicar a órgãos e outras doenças. Os resultados não apenas fornecem uma melhor compreensão das mudanças metabólicas diárias, mas também apóia a possibilidade de tratamento pessoal de croner – alocando horários de refeições ou agendar medicamentos ou outros tratamentos com base no arquivo genético de uma pessoa para melhorar os resultados da saúde.

Entre os colaboradores do estudo Banban Leo, Kon Chu, Juliet Holder Heinz, S. Julie Ann Lloyd, Cam Mong LA, Inna Astabova, Seonji Cha, Ying Syong, Hergan, Tuqqa, Marco, Joshua D. Rabinovich, Samer J. Mattar E Jungwiu Chang. Os autores pertencem à Faculdade de Medicina, Baylor, Universidade de Xiamen, Universidade da Pensilvânia, Faculdade de Medicina na Reserva Ocidental, Universidade da Califórnia, Faculdade de Medicina da Universidade do Texas em Houston ou na Universidade de Princeton.

This study was supported by America Live Foundation American Postdoctoral Research Fellowship Award Nih K01-DK125602, CPRITSCRITORAL RESIRCHIRCH (RR210029), V Foundation (V2022-026), Pilot Nih R37ca296577, DK056338, P30-CA12523, R01ag069966, R01ES034768, NIH R01DK111495, U54HL165442 e U01HL166058 e SVRF Grant de projetos adicionais. Mais apoio é fornecido por NIH/NCI R00 CA237618 e R01-AA029124, Agricultura dos EUA/ARS Grant 58-3092-5-001 e CPRITCritcritcritcritcirRar (PR210056), Pew e Basic Research Foundation para a Universidade 8.