Zespół naukowców z UJ CM i AGH zidentyfikował nowe markery otyłości

Wczesne wykrywanie zmian wynikających z otyłości to bardzo trudny obszar diagnostyki. Obecnie stosowane markery i mierniki, takie jak wskaźnik masy ciała (BMI), często nie pozwalają na realistyczną ocenę stanu pacjenta, ponieważ nie śledzą na bieżąco patologii na poziomie ogólnoustrojowym, tkankowym i komórkowym.

Zespół dr hab. Magdaleny Szczerbowskiej-Boruchowskiej i dr hab. Agaty Ziomber-Lisiak postanowił poszukać zupełnie nowych, solidniejszych markerów diagnostycznych. Metodą, którą badaczki postanowiły przetestować, była analiza stężeń pierwiastków chemicznych w tkankach organizmu, a w szczególności pierwiastków śladowych.

Pierwiastki śladowe biorą udział w przebiegu wielu procesów tkankowych: pełnią role budulcowe, uczestniczą w reakcjach enzymatycznych, metabolizmie energetycznym czy przewodnictwie impulsów elektrycznych. Choć ze względu na swoją złożoność mechanizm biochemiczny rozwoju otyłości nie jest w pełni poznany, wiadomo, że jako proces patologiczny upośledza prawidłowe funkcjonowanie tkanek, w co zaangażowane są właśnie pierwiastki śladowe – mówi dr hab. Magdalena Szczerbowska-Boruchowska. – Wcześniejsze badania wskazywały już na pewne anomalie dotyczące ich poziomów w surowicy krwi i we włosach osób otyłych.

Jak wyjaśnia dr hab. Agata Ziomber-Lisiak, obecnie lekarze dysponują kilkoma markerami, na podstawie których próbują diagnozować wczesne etapy choroby otyłościowej: wysokie stężenie triglicerydów i niskie – HDL, nadciśnienie tętnicze, podwyższony poziom glukozy w osoczu. Wszystkie one, tak samo jak popularny wskaźnik BMI, są bardzo zawodne. Istnieje bowiem grupa osób chorych na otyłość, które są „zdrowe metabolicznie”, czyli wymienione wskaźniki mieszczą się u nich w granicach normy. Nie jest to do końca korzystna sytuacja – pacjenci ci wprawdzie rzadziej niż typowi otyli z klasycznymi powikłaniami swojej choroby cierpią na zaburzenia metaboliczne, insulinooporność i cukrzycę typu 2, ale grupa ta charakteryzuje się większą śmiertelnością, głównie z powodu powikłań sercowo-naczyniowych, niż populacja ogólna.

– Przyczyny tego zjawiska nie zostały dokładnie wyjaśnione, co sugeruje, że nie poznaliśmy jeszcze wszystkich możliwych zaburzeń i konsekwencji nadmiernego otłuszczenia ciała oraz że za pomocą tych standardowych markerów nie można wykryć wszystkich patologii związanych z nadmiarem tkanki tłuszczowej – mówi dr hab. Ziomber-Lisiak.

Badaczki wraz ze swoimi współpracownikami postanowiły wykorzystać narzędzia analityczne oparte na rentgenowskiej analizie fluorescencyjnej, aby monitorować zachodzące wraz z rozwojem otyłości zmiany pierwiastków śladowych w tkankach szczurów. Celem było zidentyfikowanie markerów wczesnego stadium otyłości wśród mniej standardowych „kandydatów”, czyli właśnie pierwiastków chemicznych.

Podział na wczesną i późną otyłość wprowadzono na podstawie czasu podawania badanym zwierzętom diety wysokokalorycznej – HCD (w piśmiennictwie nie ma jednoznacznie określonej tej granicy). Był on relatywnie krótki – trwał 7,5 tygodnia. Po tym czasie badaczki dostrzegły znamienną statystycznie różnicę w przyroście masy ciała, zwłaszcza tkanki tłuszczowej, w porównaniu z grupą kontrolną, co pozwoliło stwierdzić otyłość.

Choć trudno porównywać etapy otyłości u szczurów i ludzi – m.in. ze względu na różny średni czas życia – to można założyć, że im krótszy czas podawania diety HCD, tym wcześniejszy etap choroby.

Członkowie zespołów określali różnice koncentracji pierwiastków w tkankach pomiędzy zwierzętami otyłymi i nieotyłymi oraz wskazywali, które parametry przyczyniają się do rozróżnienia na te dwie grupy. Ostatecznie wyłonili potas, żelazo, brom oraz rubid jako potencjalne chemiczne markery otyłości. Kolejny etap analiz pokazał, że najsilniejsze różnice między zdrowymi i chorymi osobnikami występują w przypadku rubidu.

Badaczki tłumaczą, że najpierw należało wyeliminować potencjalny wpływ diety, a nie samej otyłości, na różnice z składzie pierwiastkowym tkanek zwierząt chorych i zdrowych. W tym celu analizie poddano ich karmę i określono, ile poszczególnych pierwiastków przyswoiły gryzonie wraz z pokarmem. Uzyskane rezultaty nie potwierdziły zależności pomiędzy ilością pobranego pierwiastka wraz z karmą a jego koncentracją w tkankach (jedynie potas stanowił tu wyjątek).

– Stwierdziliśmy, że obserwowane zmiany w poziomach pierwiastków w tkankach w procesie otyłości są przejawem bardziej złożonych procesów metabolicznych aniżeli tylko prostym odzwierciedleniem ilości spożytego pierwiastka – podkreśla dr hab. Szczerbowska-Boruchowska.

Jeśli chodzi o sam rubid, to jego stężenie było istotnie wyższe u wszystkich osobników z grupy zwierząt otyłych w porównaniu z tymi bez otyłości. Dowodzi to, że pierwiastek ten ma największą moc diagnostyczną spośród wszystkich badanych.

Badaczka z UJ CM tłumaczy też, dlaczego powszechnie stosowany w dietetyce i medycynie wskaźnik BMI nie jest optymalną metodą oceny ilości tkanki tłuszczowej u danej osoby. – Metoda ta ma swoje ograniczenia, np. nie stosuje się jej u dzieci (ze względu na inne proporcje ciała) oraz czasami może zafałszować skład ciała pacjenta, np. u osoby mocno zbudowanej, z dużą ilością tkanki mięśniowej, gdyż mięśnie dużo ważą – tłumaczy ekspertka. – Poza tym BMI nie mówi nam nic o rozmieszczeniu tłuszczu w organizmie, a wiemy przecież, że najbardziej niebezpieczna dla zdrowia jest lokalizacja trzewna, czyli otyłość brzuszna.

Zdecydowanie lepszą metodą oceny ilości trzewnej tkanki tłuszczowej byłaby analiza za pomocą badań obrazowych, tj. tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego czy DEXA, jednak ze względu na czas i koszty nie są to procedury powszechnie stosowane. Dlatego tak ważne jest szukanie nowych metod identyfikacji osób, u których otłuszczenie ciała jest szczególnie groźne.

Jak podsumowują badaczki z Krakowa, głównym celem ich pracy było poszerzenie wiedzy na temat patogenezy otyłości oraz jej powikłań, co może się przyczynić do ich szybszego i łatwiejszego wykrywania.

źródło: PAP

Powrót