O estudo examina como a dieta afeta a expressão gênica no tecido adiposo

Cerca de 40% dos americanos são obesos, colocando -os em um risco aumentado de pressão alta, diabetes, derrame, doenças cardíacas e certos tipos de câncer, de acordo com o CDC. Novas pesquisas da Universidade de Delaware pretendem abordar a questão investigando a obesidade no nível genético.

O investigador principal Ibra Fancher, professor assistente de cinesiologia e fisiologia aplicada na Faculdade de Ciências da Saúde da UD, descobriu diferenças significativas na expressão gênica no tecido adiposo, mais conhecido como gordura. Anteriormente considerado armazenamento de gordura, o tecido adiposo agora é reconhecido como um órgão endócrino vital. A disfunção no tecido está ligada a doenças cardiovasculares e metabólicas significativas.

No estudo publicado em Genômica fisiológicaFancher e colegas examinaram como a dieta afeta a expressão gênica no tecido adiposo usando um modelo animal. Um grupo consumiu uma dieta semelhante a uma dieta ocidental típica de alto teor de gordura e rica calórica, enquanto o outro comeu uma comida padrão por mais de um ano.

Esperávamos ver mudanças robustas na gordura e, de fato, os depósitos adiposos no grupo com alto teor de gordura foram muito diferentes, mostrando mudanças significativas relacionadas à baixa dieta e obesidade “.

Ibra Fancher, Professor Assistente de Cinesiologia e Fisiologia Aplicada, Faculdade de Ciências da Saúde da UD

Principais descobertas

O estudo, financiado por uma concessão federal dos Institutos Nacionais de Saúde ao Centro de Excelência em Pesquisa Biomédica da UD (Cobre) em saúde cardiovascular, descobriu que mais de 300 genes foram expressos diferencialmente no tecido adiposo subcutâneo (SAT), uma forma menos perigosa de gordura. Em comparação, quase 700 genes foram expressos diferencialmente no tecido adiposo visceral (IVA). A gordura visceral, ou gordura em torno dos órgãos vitais, aumenta o risco de uma pessoa para problemas significativos de saúde.

“A comparação do IVA com o SAT é acentuada. A expansão da gordura visceral, juntamente com seu papel inflamatório na obesidade e doenças metabólicas, é particularmente grave”, disse Fancher. “Este estudo destaca o impacto da obesidade, que geralmente resulta de uma dieta ruim e do estilo de vida sedentário, em tecidos adiposos específicos, o que é muito provável um fator importante que afeta a saúde. Isso faz do tecido afetado um bom alvo para intervenções para proteger outros sistemas. “

Entre os milhares de genes analisados, a pesquisa de Fancher identificou quatro genes relacionados ao metabolismo, manuseio de cálcio e inflamação que justificam uma investigação mais aprofundada.

“Já estamos procurando ver se esses genes valem a pena atividades para melhorar a função de tecido adiposo na obesidade”, disse Fancher. “Eles poderiam ser direcionados com medicamentos existentes ou gerar novos tratamentos projetados especificamente para influenciar esses genes”.

Uma abordagem inovadora

Fancher trabalhou com Bruce Kingham, diretor do Centro de Sequenciamento e Genotipagem da UD no Delaware Biotechnology Institute, e Shawn Polson, diretor do núcleo de ciência de dados de bioinformática do Centro de Bioinformática e Biologia Computacional e Delaware, bem como um professor de pesquisa no professor de pesquisa no Departamento de Ciências do Computador e Informação na Faculdade de Engenharia.

“Nossas instalações principais fornecem acesso às tecnologias e conhecimentos avançados para sequenciamento de RNA e bioinformática que permitem que os investigadores da UD façam esse tipo de pesquisa”, disse Polson. “Neste projeto, quando analisamos os dados, ele nos apontou claramente para genes e vias relacionados à obesidade que variaram entre o IVA e o SAT”.

Da esquerda para a direita, Shawn Polson, diretor do núcleo de ciência de dados de bioinformática no Centro de Bioinformática e Biologia Computacional da UD e na Inclue de Delaware, e Professor de Pesquisa do Departamento de Ciências do Computação e Informação da Faculdade de Engenharia; Ibra Fancher, Professor Assistente de Cinesiologia e Fisiologia Aplicada; Mark Shaw, associado de pesquisa no Centro de Sequenciamento e Genotipagem da UD no Instituto de Biotecnologia de Delaware, colaborou nesta pesquisa.

Malak Alradi, um estudante de doutorado do terceiro ano que estuda biologia e genética molecular, desempenhou um papel fundamental na organização dos genes em caminhos para entender melhor seu significado biológico.

“Antes de iniciar essa pesquisa, pensei que a gordura era a mesma no corpo, mas quando vi o sequenciamento de RNA e estudei os diferentes genes e vias, percebi que o IVA é afetado pela obesidade muito mais do que Sat”, disse Alradi. “Nossa abordagem mostra como esses processos são interconectados e por que direcionar caminhos específicos podem fazer a diferença no tratamento da obesidade”.

Métodos estatísticos rigorosos também confirmaram os principais achados sobre depósitos adiposos, incluindo alterações no metabolismo e inflamação.

“Isso nos faz sentir muito bem com os genes que identificamos”, disse Fancher. “Ele ressalta a novidade de nossas descobertas”.

PRÓXIMOS PASSOS

Fancher agora planeja estudar a expressão gênica no tecido adiposo humano. Em colaboração com o Dr. Caitlin Halbert, diretor de cirurgia bariátrica da ChristianACare, Fancher pretende determinar se os achados anteriores se aplicam a amostras humanas.

Ele também observou o potencial de diferenças sexuais.

“A obesidade influencia os sexos de maneira muito diferente, então eu não ficaria surpreso se encontrarmos diferenças sexuais”, disse Fancher. “Reconhecer essas diferenças é crucial para adaptar intervenções mais personalizadas e direcionadas”.