Viktminskningskirurgi förändrar även epigenomet
Forskare från Karolinska Institutet och Köpenhamns universitet har upptäckt att både fetma och viktminskning förändrar markeringar på DNA som styr genuttryck. Den nya studien, som publiceras i vetenskapstidskriften Cell Reports, skulle kunna förklara hur viktminskningskirurgi i de flesta fall också leder till att fetmarelaterade sjukdomar går tillbaka.
Viktminskningskirurgi, så kallad gastric bypass, kan drastiskt minska kroppsvikten hos överviktiga på kort tid. Hos de allra flesta patienterna leder operationen också till att typ 2-diabetes och andra fetmarelaterade sjukdomar minskar, men det har hittills inte varit känt hur det går till. Rönen från den nya studien skulle kunna förklara hur viktminskningskirurgi leder till förändringar i genuttryck.
– Vi visar att hos kraftigt överviktiga människor återspeglas den dåliga metabola hälsan i uttrycket av gener som styr hur man bränner och lagrar fett i muskeln. Efter operationen återställs nivåerna av dessa gener till samma nivå som hos normalviktiga individer, vilket speglar viktminskningen och sammanfaller med att patienternas ämnesomsättning förbättras, säger Juleen Zierath vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi vid Karolinska Institutet, en av forskarna bakom studien.
I studien togs muskelbiopsier från en mindre grupp överviktiga kvinnor före och efter viktminskningskirurgin, samt från en kontrollgrupp med normalviktiga kvinnor. När forskarna undersökte gener som har med ämnesomsättningen att göra visade det sig att viktminskningen orsakade förändringar i mängden metylgrupper som finns på DNA. Metylgrupperna är en slags kemiska markeringar som ingår i det så kallade epigenomet och kan ändra aktiveringen av gener utan att själva DNA-sekvensen påverkats. Metyleringen av två gener som kontrollerar glukos- och fettmetabolism (PGC-1alpha och PDK4) var förändrad hos överviktiga personer, men återställdes efter viktminskningen som följde på operationen.
De nya resultaten tyder på att miljöpåverkan – i det här fallet näringsstatus och viktminskning – kan reglera genuttryck genom att ändra på metyleringen av generna. Resultaten motsäger uppfattningen att epigenomet är statiskt och att metylgrupper som fästs vid DNA inte kan avlägsnas. I förlängningen kan resultaten vara betydelsefulla för utvecklingen av nya läkemedel mot exempelvis insulinresistens vid fetma eller typ 2-diabetes, hoppas forskarna.
Studien har finansierats av bland annat strategiska diabetsprogrammet på Karolinska Institutet, European Foundation for the Study of Diabetes, Europeiska forskningsrådet (ERC), European Molecular Biology Organization (EMBO), Vetenskapsrådet och Svenska Diabetesförbundet.
Publikation
Weight loss after gastric bypass surgery in human obesity remodels promoter methylation.
Cell Rep 2013 Apr;3(4):1020-7