Apa yang menambah dan menurunkan berat badan terhadap badan kita
Menambah atau menurunkan berat badan, walaupun untuk waktu yang singkat, dapat mengubah profil molekul peribadi seseorang secara drastik, menurut satu kajian baru yang dilakukan oleh Stanford University School of Medicine di California.
Dalam makalah yang akan diterbitkan dalam jurnal Sistem Sel, para penyelidik melaporkan bagaimana mereka memperoleh sejumlah besar data dari pelbagai kaedah kajian untuk membuat profil molekul terperinci bagi setiap 23 peserta kajian mereka.
Data molekul diperoleh dari pelbagai teknik "-omics", termasuk:
- genomik, atau kaedah yang memetakan genom, atau susunan genetik, organisma
- proteomik, pendekatan yang menghasilkan maklumat terperinci mengenai protein
- transkriptomik, atau teknik yang mendedahkan bagaimana genom sedang ditafsirkan
- metabolisme, yang memberikan pandangan mengenai metabolisme dan kimia sel
- mikrobiom, atau kaedah yang menggambarkan bakteria dan mikroorganisma lain di dalam badan
"Pada akhirnya," kata penulis kajian bersama senior Michael Snyder, seorang profesor genetik di Stanford University di California, "kami benar-benar membuat pengukuran berbilion-bilion."
Kajian ini mengikuti jalan penyelidikan yang dimulakan oleh Prof Snyder pada beberapa tahun yang lalu ketika dia menjadi subjek profil omics peribadinya sendiri, yang mengesan perubahan molekul dalam tubuhnya ketika dia mengembangkan diabetes jenis 2 dan kemudian pulih darinya setelah mengubah dietnya dan gaya hidup.
Profil perubahan molekul
Dalam kajian baru itu, dia dan anggota pasukan lain mendapati bahawa, ketika para peserta menambah berat badan sekitar 6 paun lebih dari 1 bulan dan kemudian menumpahkannya, ada perubahan dramatik dalam ekspresi gen, sistem kardiovaskular, mikrobioma, dan sistem kekebalan tubuh mereka. .
Ketika para peserta bertambah berat, profil omik peribadi mereka menunjukkan: perubahan ketara pada komposisi bakteria; pengaktifan laluan molekul yang telah dikaitkan dengan penyakit jantung; dan peningkatan keradangan dan tindak balas imun.
Tetapi berita baiknya adalah bahawa setelah mereka menurunkan berat badan berlebihan, sebahagian besar sistem mereka kembali ke keadaan semula.
Prof Snyder mengatakan bahawa tujuan mereka adalah untuk "mencirikan apa yang berlaku semasa kenaikan berat badan dan penurunan pada tahap yang belum pernah dilakukan oleh siapa pun sebelumnya."
Secara khusus, mereka ingin "belajar bagaimana orang-orang prediabetik mungkin berbeza dari segi profil omik peribadi mereka dan tindak balas molekul mereka terhadap turun naik berat badan," tambahnya.
Kegemukan dan diabetes jenis 2
Orang yang mengalami obesiti berisiko tinggi terkena diabetes jenis 2, serta masalah kesihatan serius yang lain. Ketahanan insulin selalunya mendahului diabetes jenis 2.
Individu yang mempunyai ketahanan insulin mempunyai masalah dengan menukar gula darah menjadi tenaga kerana sel-sel mereka gagal untuk bertindak balas dengan betul terhadap insulin, hormon yang membantu mereka mengambil dan menggunakan glukosa.
Pankreas cuba membuat lebih banyak insulin untuk mengimbangi, tetapi akhirnya ini mungkin tidak mencukupi, menyebabkan gula darah tinggi dan diabetes jenis 2.
Di Amerika Syarikat, di mana 36.5 peratus orang dewasa mengalami kegemukan, terdapat lebih daripada 100 juta orang yang menghidap penyakit prediabetes atau diabetes.
Maklumat peribadi mengenai kenaikan berat badan, penurunan
Untuk kajian baru, pasukan membandingkan profil omics peribadi 13 individu tahan insulin dengan 10 individu tanpa ketahanan insulin - "kumpulan sensitif insulin" - ketika mereka bertambah dan kemudian menurunkan berat badan.
Semua peserta memiliki indeks jisim badan (BMI) antara 25 dan 35 - yaitu, dari "kelebihan berat badan hingga obesitas sedang" - ketika mereka direkrut.
Para peserta mengikuti diet berkalori tinggi selama sebulan, dan pada masa itu berat badan mereka bertambah 6 paun (2,7 kilogram). Selepas ini, mereka kemudian menurunkan berat badan yang berlebihan.
Para saintis mengambil sampel dari peserta pada empat titik semasa kajian: pada peringkat awal; ketika berat badan mereka meningkat berikutan diet tinggi kalori; ketika berat badan mereka kembali ke tahap awal; dan kemudian mengikuti kestabilan selama 3 bulan setelah berat badan mereka kembali ke tahap awal.
Corak molekul menunjukkan ketahanan insulin
Ketika mereka membandingkan kumpulan tahan insulin dan sensitif terhadap insulin, para penyelidik mendapati perbezaan ketara dalam profil asas mereka.
Khususnya, profil molekul dasar kumpulan tahan insulin mengandungi penanda keradangan, sedangkan kumpulan sensitif insulin tidak memilikinya.
Prof Snyder mengatakan bahawa penemuan ini menunjukkan bahawa profil omics dapat mengenal pasti individu yang berisiko menghidap diabetes dengan melihat tanda awal keradangan, yang diketahui berkaitan dengan perkembangan diabetes jenis 2.
Perbandingan profil omics selepas kenaikan berat badan juga menunjukkan perbezaan yang menarik. Walaupun penanda keradangan meningkat pada kumpulan tahan insulin dan sensitif insulin, hanya kumpulan yang sensitif terhadap insulin menunjukkan penanda bakteria Akkermansia muciniphila, yang melindungi daripada ketahanan insulin.
Walau bagaimanapun, perubahan yang paling dramatik - untuk kedua-dua kumpulan - adalah perubahan ekspresi gen yang diketahui berkaitan dengan peningkatan risiko kegagalan jantung yang dikenali sebagai kardiomiopati dilatasi.
"Itu cukup mengejutkan," kata Prof Snyder, "Saya tidak menyangka makan berlebihan selama 30 hari akan mengubah jalan jantung."
Dia menjelaskan, bagaimanapun, bahawa penemuan mereka sesuai "dengan cara kita memikirkan tubuh manusia - ini adalah keseluruhan sistem, bukan hanya beberapa komponen terpencil, jadi ada perubahan di seluruh sistem ketika orang bertambah berat badan."
Mungkinkah beberapa perubahan tahan lama?
Setelah mereka menurunkan berat badan berlebihan dan mempunyai tempoh kestabilan pada berat sebelumnya, profil omik peserta menunjukkan bahawa sebahagian besar perubahan molekul kembali normal.
Walau bagaimanapun, subset perubahan kenaikan berat badan dalam profil tetap ada. Walaupun tidak cukup besar atau signifikan untuk membuat kesimpulan yang tegas, mereka mencadangkan, kata Prof Snyder, "bahawa beberapa kesan ini dapat bertahan lebih lama."
Dia juga menunjukkan bahawa sementara kajian mereka terutama berkaitan dengan perubahan kumpulan, mereka memperhatikan bahawa setiap peserta mempunyai perubahan unik dalam profil omik peribadi mereka, yang menunjukkan, dia percaya, bahawa alat tersebut akan membentuk "bahagian penting dalam menguruskan kesihatan manusia di masa depan. "
"Data besar akan menjadi penting bagi masa depan perubatan, dan hal-hal seperti profil omics integratif ini akan memberikan pemahaman tentang bagaimana tubuh manusia bertindak balas, dengan cara yang sangat peribadi, terhadap pelbagai cabaran."
Prof Michael Snyder
