Tänään lähes 40-prosenttiosuus USA: n aikuisista ja 21-prosentista nuorista on lihavia. Tämä suuntaus on nousussa ja maailmanlaajuinen väestö on yhä lihavampi - mikä lisää riskiä muihin olosuhteisiin, kuten tyypin 2 diabeteksen ja sydän- ja verisuonitautien, joiden esiintyvyys on kaksinkertaistunut maailmanlaajuisesti viimeisen 30-vuoden aikana. Mutta saatat olla yllättynyt siitä, että se ei ole vain ruokaa, joka tekee meistä rasvaa.

Eläinmalleja käyttävät kokeet ovat osoittaneet, että altistuminen teollisuudessa käytetyille kemikaaleille, jotka löytyvät muovista, säilöntäaineista, torjunta-aineista ja palonestoaineista, vain muutaman nimeen, voivat olla tärkeitä tekijöitä aineenvaihduntahäiriöiden, myös liikalihavuuden, lisääntymiselle.

Yksi tutkimustavoitteet laboratoriossani on tunnistaa ympäristökemikaalit, jotka voivat edistää näitä lisääntyneitä aineenvaihduntasairauksien määriä, ja tulkita mekanismeja, joiden kautta ne toimivat. Tämä työryhmä alkoi odottamattomalla havainnolla, että kemikaali (tributyltina tai TBT), jota tutkimme muista syistä, voisi aktivoida rasvan kehittymiseen liittyvän hormonireseptorin. Jatkoimme osoittamaan, että TBT voisi tehdä hiiristä alttiiksi synnytyksen aikana ja että tämä piirre voitaisiin välittää tuleville sukupolville.

Tuore tutkimus paljastaa, että dibutyylitiini, kemikaali, jota käytetään polyvinyylikloridin tai PVC: n valmistuksessa, muuttaa glukoosin aineenvaihduntaa ja lisää rasvan varastointia hiirissä.

Liikalihavuus ja tyyppi 2-diabetes

Terveillä yksilöillä haima erittää hormonin nimeltä insuliini verenkiertoon aterian jälkeen, kun verensokeri nousee. Insuliini stimuloi kudoksia, kuten lihaksia, rasvasoluja ja aivoja, absorboimaan glukoosia verestä ja säilyttämään sen rasvana. Jos haima erittää insuliinia, mutta kudokset eivät pysty havaitsemaan sitä, glukoositasot pysyvät muuttumattomina, mikä johtaa "insuliiniresistenssiin".

Koska yksilöstä tulee ylipainoinen, verenkierrossa on lisääntynyt vapaita rasvahappoja, jotka voivat osaltaan vähentää insuliinin herkkyyttä kudoksissa, mikä johtaa veren glukoosipitoisuuden lisääntymiseen. Alkuvaiheessa, kun sokeripitoisuus on normaalia korkeampi, mutta ei liian korkea, yksilöä pidetään ennustavana. Tässä vaiheessa prediabeetikot voivat tehdä elämäntapamuutoksia - laihtua ja käyttää enemmän - vähentää glukoosipitoisuuttaan ja vähentää diabeteksen kehittymisen riskiä.

Jyrsijöillä on kuitenkin näyttöä siitä, että altistuminen tietyille ympäristökemikaaleille on vaikeuttaa rasvan mobilisaatiota paaston aikana ja kun eläimet altistuvat vähärasvaiselle ruokavalioon, mikä viittaa siihen, että laihdutus voi olla kovempaa kuin kaloreiden hillitseminen.

Kemialliset aineet, jotka liittyvät lihavuuteen

Yleisin liikalihavuuden selitys on kaloripitoisten elintarvikkeiden yleneminen ja istumaton elämäntapa. Viimeisten 10-vuosien aikana on kuitenkin osoitettu, että obesogeeneiksi kutsutut endokriiniä häiritsevät kemikaalit (EDC) aiheuttavat eläimille lihavuutta ja että niillä on enemmän rasvaa. EDC: t ovat kehon ulkopuolelta peräisin olevia kemikaaleja, jotka häiritsevät elävien organismien luonnollisten hormonien toimintaa. Hormoneja erittävät endokriiniset rauhaset, kuten haima ja kilpirauhas, jotka säätelevät elimistön kriittisiä biologisia toimintoja, mukaan lukien lisääntyminen ja glukoosin aineenvaihdunta. Siksi hormonitasojen tai vaikutusten muuttaminen voi edistää sairautta.

Obesogeenit stimuloivat väärin rasvan varastointia organismissa muuttamalla rasvakudosbiologiaa, energian tasapainoa ja / tai aineenvaihduntatarpeiden sääntelyä.

Dibutyltin (DBT) suoloja käytetään PVC: n (vinyyli) muovien valmistuksessa, joita käytetään laajalti monissa sovelluksissa, kuten rakennusmateriaaleissa (esim. Ikkunakehykset ja vinyyli- lattiat) ja lääkinnällisissä laitteissa (esim. Letkut ja pakkaukset). DBT: tä on löydetty merenelävät ja talon pöly, mikä viittaa siihen, että DBT-altistus voi olla laajalle levinnyt. DBT-tasoista ihmisillä ei kuitenkaan ole riittävästi tietoa.

Altistus DBT: lle hiirillä

Käytimme kulttuurissa soluja osoittaaksemme, että DBT aktivoi kaksi proteiinia, jotka edistävät rasvasolun esiasteita kehittymiseksi kypsiksi rasvasoluiksi, mikä johtaa enemmän rasvasoluja ja lisääntynyttä rasvaa kussakin. Siksi kemikaalit, jotka aktivoivat näitä reseptoreita, edistävät rasvakudoksen kehittymistä, mikä tekee niistä obesogeenejä.

Tutkimuksessammesolut, jotka ovat alttiina DBT: n pitoisuuksille, jotka ovat ihmisillä ennustetussa altistuksessa, osoittivat lisääntynyttä rasva- varastointia, kuten mikroskoopilla nähtiin, sekä rasvakudoksen kehitykseen osallistuvien geenien lisääntynyttä aktiivisuutta.

Lisäksi annoimme DBT: lle raskaille hiirille juomaveden kautta ja laajennettiin altistusta imetyksen aikana. Miesten jälkeläiset, jotka olivat alttiina kohdun kehityksessä ja äidinmaidon kautta, kertyivät enemmän rasvaa, kun heidän ruokavalionsa muuttui vähärasvaisesta hiukan korkeampaan rasva-ruokavalioon kuin altistumattomat eläimet. Tämä osoittaa, että DBT-altistus kehityksen aikana ja alkuvaiheessa altistivat nämä DBT-altistuneet eläimet lihaviksi. Mielenkiintoista, että emme löytäneet tätä vastausta naisille tarkoitettuihin ruokavalioihin.

Näissä hiirissä huomasimme, että insuliinintuotanto haimassa muutettiin.

Mielenkiintoista on, että niillä oli myös lisääntynyt korkeampi leptiini, hormoni, jonka eritteli ruokahalun ja verensokeritasojen säätelyyn osallistunut rasvakudos. Molemmissa sukupuolissa havaittiin suurempia paasto-glukoosipitoisuuksia, mutta vain miehillä oli lisääntynyt leptiinitaso ja glukoosi-intoleranssi. Tutkimustuloksemme osoittavat varhaisen altistumisen obesogeeniselle DBT: lle ja lisääntyneelle ruokavalion rasvalle indusoi diabetes miesten hiirissä.

Koska ihmisen altistuminen obesogeeneille on lukuisia, ihmisen kudoksissa tapahtuva obesogeenitasojen, mukaan lukien DBT: n, seuranta auttaa ymmärtämään ja ehkäisemään aineenvaihduntahäiriöiden, kuten lihavuuden ja T2D: n, lisääntyviä määriä ihmisryhmissä. Obesogeenejä sisältävien muovien käytön vähentäminen ei ainoastaan ​​paranna terveyttä, vaan se on myös hyvä ympäristölle, kun otetaan huomioon valtavat muoviset roskat, jotka ovat maailman valtamerissä.

Author

Bruce Blumberg, professori, kehitys- ja solubiologia, University of California, Irvine ja Raquel Chamorro-Garcia, apulaisosaaja University of California, Irvine

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon