Giới khoa học tìm chìa khóa chữa bệnh béo phì trên người từ tập tính ngủ đông của động vật

ngủ đông, nó vẫn không bị "béo phì"! Thật vi diệu phải không và các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu về bí ẩn này với hy vọng có thể tìm được một "công tắc" trong bộ gene di truyền của chúng ta. Biết đâu trong tương lai, các chị em có thể thoải mái ăn mà không sợ béo phì nữa

Ngủ đông là một hành vi thích nghi của nhiều loài động vật có vú. Trước mùa đông lạnh giá, chúng tìm kiếm thức ăn vào cuối hè và trong suốt mùa thu để tích trữ mỡ ở một lượng đủ lớn giúp chúng ngủ và trải qua mùa đông lạnh giá một cách thoải mái hay bước vào tình trạng uể oải (gọi là torpor).

Cơ chế ngủ đông không chỉ là một câu đố hấp dẫn đối với các nhà khoa học mà họ quan tâm bởi tiềm năng của nó trong ý học cũng như một phương thức giúp các phi hành gia ngủ dài ngày khi phải thực hiện các sứ mạng dài hơi.

Chuột sóc (dormouse) cũng có tập tính ngủ đông.​

Một điểm đáng chú ý là động vật khi ngủ đông thì chúng dường như chống lại mọi điều kiện bởi lẽ trong thời gian trước khi mùa đông ập đến thì chúng tiêu thụ một lượng lớn thức ăn, trọng lượng tăng đột biến và một con người với kích thước tương đương ăn nhiều như vậy rất dễ mắc béo phì. Tuy nhiên, gấu và những loài động vật ngủ đông khác lại có khả năng chống lại các bệnh như tim mạch, ung thư và tiểu đường cũng như chúng có thể ngủ liên tục trong nhiều tháng mà không mất khối lượng xương hoặc cơ. Đây là thứ các nhà khoa học muốn tìm hiểu và câu trả lời có thể nằm ở DNA của chúng.

Christopher Gregg - tiến sĩ, phó giáo sư khoa thần kinh và giải phẫu thuộc đại học Utah cho biết: "Hành vi ngủ đông của động vật đã phát triển và trở thành một khả năng đặc biệt cho phép chúng kiểm soát sự trao đổi chất. Nhiều rủi ro sức khỏe ẩn chứa từ quá trình này như béo phì, tiểu đường type 2, ung thư và Alzheimer. Chúng tôi tin rằng nếu nắm bắt được các thành phần nào của bộ gene liên quan đến hoạt động ngủ đông sẽ giúp chúng tôi tìm được cách kiểm soát nguy cờ từ các loại bệnh phổ biến này. Điều bất ngờ là những thành phần này bị ẩn đi trong bộ gene của chúng ta, nằm trong 98% phần còn lại của bộ gene (junk DNA - gene rác)"

Cùng làm việc với nhà sinh học Elliot Ferris, Gregg đã tìm kiếm các công tắc di truyền hay các yếu tố điều hòa khiến động vật có được những khả năng nói trên, từ đó ông hy vọng tìm thấy thứ tương tự trong bộ gene người, đặc biệt là thành phần liên quan đến bệnh béo phì.

Tenrec - loài đặc hữu của Madagascar, vừa giống nhím vừa giống chuột chù.
​

Nhóm nghiên cứu đã phân tích bộ gene của 4 loài động vật có vú có tập tính ngủ đông gồm sóc da báo, dơi nâu nhỏ, vượn cáo chuột xám, tenrec Madagascar. So sánh bộ gene của chúng, họ phát hiện ra mỗi loài có một đoạn DNA ngắn, không mã hóa, tiến hóa độc lập, chúng được gọi là các vùng thúc hối song song. Các vùng này cũng được tìm thấy gần các gene liên quan đến bệnh béo phì của người.

Thêm vào đó, họ còn tìm thấy mối liên kết cụ thể với các gene liên quan đến hội chứng Prader-Willi (PWS) gây ra cảm giác thèm ăn vô độ dẫn đến béo phì. Những gene này có nhiều vùng thúc hối ngủ đông hơn so với những gene không liên quan đến rối loạn di truyền.

Các loài động vật ngủ đông cũng phát triển hội chứng thèm ăn trước khi bước vào giai đoạn ngủ đông nhưng chúng có thể sở hữu các cơ chế di truyền để bật và tắt các gene kích thích này. Đây là thứ sẽ giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về bệnh béo phì trên người cũng như cách kiểm soát nó. Cho đến hiện tại, nhóm nghiên cứu đã xác định 384 yếu tố di truyền tiềm năng liên quan đến sự ngủ đông và bệnh béo phì. Họ cũng đang tiến hành thử nghiệm trên chuột bằng công nghệ chỉnh sửa biểu sinh CRISPR.

Sóc đất bắc cực.​

Ferris cho biết: "Các kết quả cho thấy những khu vực thúc hối ngủ đông được tăng cường gần các gene liên quan đến béo phì được nghiên cứu trên hàng trăm ngàn người cũng như các gần các gene liên quan đến một dạng hội chứng béo phì. Do đó, bằng việc tập hợp dữ liệu từ người và động vật ngủ đông, chúng tôi đã có thể khám phá ra các công tắc điều tiết chính trong bộ gene giúp động vật có vú kiểm soát béo phì."

*Không phải loài gấu nào cũng ngủ đông: gấu đen, gấu xám Bắc Mỹ, gấu nâu ngủ đông bởi chúng sống ở vùng lạnh giá, ít thức ăn. Những loài gấu nhiệt đới, sống trong môi trường có thức ăn nhiều không có tập tính ngủ đông, chẳng hạn như gấu mặt trời hay gấu trúc lớn. Ngoài ra gấu Bắc Cực cũng không ngủ đông sâu như các loại gấu đen, gấu xám, gấu nâu mà chúng chỉ trải qua trạng thái walking hibernation để tiết kiệm năng lượng.

Theo: New Atlas​