Béo phì làm gián đoạn chức năng gan bình thường ở chuột

Gan đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, quá trình sinh học chuyển đổi thức ăn thành năng lượng. Việc thừa cân có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động trao đổi chất, nhưng không biết chính xác như thế nào. Để hiểu rõ hơn, các nhà nghiên cứu đã so sánh gan của chuột có trọng lượng bình thường với chuột béo phì. Họ ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng sự điều hòa sinh học của hoạt động trao đổi chất, sau một thời gian ăn uống no nê và nhịn ăn, đã bị đảo ngược. Ở những con chuột điển hình, sự điều hòa allosteric (quá trình kiểm soát quá trình trao đổi chất) bị ức chế trong khi cho ăn và được kích hoạt khi nhịn ăn. Tuy nhiên, ở chuột béo phì, sự điều hòa dị lập thể tăng lên khi cho ăn và giảm khi nhịn ăn. Việc điều tra lý do đằng sau hành vi sinh học đảo ngược này có thể giúp các chuyên gia y tế hiểu được béo phì ảnh hưởng đến cơ thể như thế nào và sự phát triển của bệnh tật như thế nào.

Liên đoàn Béo phì Thế giới (WOF) ước tính đến năm 2035, hơn 4 tỷ người sẽ thừa cân hoặc sống chung với bệnh béo phì. Điều này có thể dẫn đến sự gia tăng các tình trạng sức khỏe liên quan đến béo phì, chẳng hạn như bệnh tim, bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu và bệnh tiểu đường tuýp 2. Xác định nguyên nhân và ảnh hưởng của bệnh béo phì, hiện được hiểu là một căn bệnh phức tạp, là chìa khóa để các bác sĩ tìm cách hỗ trợ và giúp mọi người khỏe mạnh.

Béo phì có thể ảnh hưởng đến sức khỏe là do tác động đến quá trình trao đổi chất, quá trình cơ thể chúng ta hấp thụ, lưu trữ và sử dụng năng lượng từ thực phẩm. Một số cơ quan đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, đặc biệt là gan. Ở đó không chỉ thực phẩm được chế biến để cung cấp năng lượng mà còn là một trong những nơi lưu trữ các sản phẩm hữu ích ở cuối quá trình trao đổi chất cho đến khi chúng ta cần chúng.

Để hiểu rõ hơn về tác động của bệnh béo phì đối với gan, các nhà nghiên cứu đã so sánh gan của chuột bình thường và chuột béo phì sau thời gian cho ăn và nhịn ăn. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích trans-omics, là phương pháp thu thập dữ liệu về năm bộ quá trình sinh học (multi-omics). Sau đó, họ kết hợp các lớp dữ liệu này với thông tin từ cơ sở dữ liệu sinh học để tạo ra mạng lưới xuyên omic. Điều này giúp họ có cái nhìn tổng quan về cách các lớp khác nhau tương tác.

Giáo sư Shinya Kuroda giải thích: “Chúng tôi đã xây dựng một mạng lưới xuyên chuỗi các phản ứng trao đổi chất trong gan của những con chuột có thể ăn tự do. Sau đó, so sánh dữ liệu này với dữ liệu thu thập trước đó từ những con chuột đã nhịn ăn trong 16 giờ”. Trong khi sự điều hòa enzyme và allosteric kiểm soát quá trình trao đổi chất bị ức chế ở những con chuột điển hình trong quá trình cho ăn, chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng điều ngược lại xảy ra ở những con chuột béo phì và hoạt động này lại tăng lên.

Khi chúng ta ăn, gan tích tụ năng lượng dự trữ và sau đó sẽ giải phóng khi cần thiết, một hệ thống được gọi là cân bằng nội môi trao đổi chất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng ở chuột béo phì, trạng thái cân bằng này trở nên mất điều hòa, tức là chức năng bình thường bị gián đoạn, cho thấy hệ thống có khả năng bị hỏng. Điều này có thể dẫn đến rối loạn chuyển hóa như mệt mỏi, thiếu năng lượng và giảm cảm giác thèm ăn. Ngược lại, sự điều hòa phiên mã, một quá trình điều chỉnh sự trao đổi chất và kiểm soát hoạt động của tế bào ở cấp độ di truyền, không thay đổi nhiều giữa việc cho ăn và nhịn ăn. Điều này có nghĩa là, so với quy định phân lập, nó ổn định hơn và ít bị ảnh hưởng hơn bởi những gì chúng ta ăn.

Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng những gì họ quan sát được có thể không chỉ là bằng chứng về sự gián đoạn trong gan mà còn là sự thay đổi trong các chu trình trao đổi chất rộng hơn trên khắp cơ thể.

Giáo sư Shinya Kuroda cho biết: “Béo phì là một bệnh trao đổi chất, vì vậy để hiểu được nó, điều quan trọng là phải xây dựng một mạng lưới chuyển hóa với chất chuyển hóa (bộ hóa chất phân tử nhỏ) ở trung tâm của nó. Chúng tôi không chỉ quan tâm đến gan mà còn quan tâm đến cách các sản phẩm của phản ứng trao đổi chất lưu thông giữa gan và cơ qua máu ở chuột béo phì, đó là điều cần nghiên cứu ngay bây giờ”.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2024-02-obesity-disrupts-liver-function-mice.html, 27/2/2024