В свои 12 недель этот щенок лабрадора-ретривера выглядит милым, но ничего не смыслящим. Но когда она слышит слово «бисквит», ее поведение полностью меняется. Навострив уши, она тут же оказывается у ног своей хозяйки, смотрит с обожанием, садится и даже гавкает по команде.
Мы провели исследование, чтобы выяснить, как гены оказывают столь значительное влияние на то, почему люди (и собаки) становятся толстыми. Именно их репутация жадных собак заставила нас сосредоточиться на лабрадорах-ретриверах. Гены ответственны за 40%-70% человеческого ожирения — остальное связано с жизненным опытом.
Мы извлекли ДНК из образцов слюны, присланных заинтересованными владельцами домашних животных. Более чем через десять лет после того, как первая собачья слюна прибыла по почте, результаты нашего исследования поразительны: собаки не просто делят дом со своими хозяевами-людьми, они также разделяют гены ожирения. Каждый из пяти главных генов, которые повышают риск набора веса у лабрадоров, также был вовлечен в ожирение у людей.
Такое пересечение неудивительно; и собаки, и люди эволюционировали , чтобы справляться с циклами переизбытка пищи и голода. У обоих есть мозговые механизмы, которые управляют голодом и насыщением, чтобы гарантировать, что потребление пищи соответствует нашим ежедневным энергетическим потребностям.
И хотя мы часто думаем о жире как о проблеме, его наличие имеет смысл — это энергетический резерв, который можно использовать в периоды, когда еды не хватает. Гены влияют на эти механизмы, но как?
Ответ кроется в высокоселективной природе разведения собак. Побочным эффектом разведения собак является то, что очень просто определить гены, которые вызывают черты характера, даже такие, как ожирение , которые возникают в результате совокупного эффекта множества изменений в нашей ДНК.
Как ветеринар, я знаю, что ожирение является реальной проблемой для многих моих пациентов, поэтому мы изучаем собак как ради них самих, так и в качестве «модели» человеческих заболеваний.
Гены, которые мы обнаружили, были наиболее важными в определении ожирения у лабрадоров, не были лидерами в генетических исследованиях ожирения у людей. Скорее, они были аутсайдерами, с незначительным влиянием на набор веса у людей.
Обычно они нас не интересуют, но результаты на собаках показали, что они могут оказывать большое влияние на массу тела, и это сделало их достойными изучения. Это было справедливо для нашего главного гена ожирения у лабрадоров, DENND1B. Собаки, которые несли проблемную версию этого гена, имели примерно на 8% больше жира, но эффект у людей был незначительным.
Оказывается, DENND1B играет ранее нераспознанную роль в регуляции мозгом веса тела , как у собак, так и у людей. Лептин — гормон, вырабатываемый жировыми клетками в организме. Больше жира, больше лептина.
Он действует в мозге, активируя «меланокортиновые рецепторы», чтобы уменьшить голод и увеличить использование энергии. Система управляет потреблением пищи во время голодания и уменьшает его, когда организм имеет хорошие запасы энергии.
Мы показали, что DENND1B вырабатывается вместе с рецепторами меланокортина в мозге и изменяет передаваемые ими сигналы.
Нам еще многое предстоит узнать о DENND1B, но это было отличным началом, особенно с учетом того, что, как известно, трудно перейти от поиска генетической ассоциации к предоставлению молекулярной связи с тем, как ген действует в организме. Хотя это и не цель последней волны препаратов против ожирения, существуют лекарства от ожирения, нацеленные на рецепторы меланокортина, поэтому понимание нюансов этого мозгового пути имеет реальную ценность.
Помимо изучения функции DENND1B, мы также оценили собак в исследовании как имеющих высокий или низкий риск ожирения, связанный с большим количеством генетических изменений. Мы использовали анкету, в которой просили владельцев указать число аппетита своих собак, их уровень активности и степень, в которой их владельцы ограничивали то, что они могли есть.
Это говорит нам о том, что генетический риск в значительной степени обусловлен повышенным аппетитом — наши собаки из группы высокого риска чаще приставали к своим хозяевам, требуя еды, искали объедки и ели практически все.
Гены, из-за которых сложнее оставаться стройным
Собаки с низким риском в нашем исследовании были все худыми или имели лишь незначительный избыточный вес. Но их владельцы не получают признания — эта группа, как правило, сохраняла здоровый вес, даже если владельцы не уделяли особого внимания тому, как они регулировали диету и физические упражнения своих собак.
Собак с высоким риском можно держать худыми, но это гораздо более сложная работа. Этим владельцам нужно быть бдительными все время, чтобы их чау-хаунды не получили возможности перекусить, и они должны закалить себя, чтобы противостоять «большому, карему глазу», который является таким эффективным способом выпрашивать еду.
То же самое касается и людей. Если вам не повезло получить гены, которые делают вас склонными к ожирению, они проявятся в повышенном аппетите, что усложнит сопротивление перееданию. Худые люди не обладают моральным превосходством — им просто не нужно прилагать столько силы воли, чтобы поддерживать здоровый вес.
Так должны ли мы попытаться избавиться от этих генов ожирения ? Конечно, нет, и причина этого возвращает нас к Пиппе, зацикленной на своем лакомстве. Собаки-поводыри в нашем исследовании имели более высокий генетический риск, чем домашние лабрадоры.
Поскольку они являются элитными исполнителями в мире собак, это, возможно, дает нам ключ к пониманию того, почему жадность стала жестко запрограммированной в геноме лабрадора. «Я люблю этих собак», — говорит владелец Крис, — «потому что их так легко дрессировать — они сделают все за печенье».
