Mekanisme kelangsungan hidup kuno dapat berkontribusi pada epidemi obesitas
Penelitian baru pada tikus menunjukkan bahwa mekanisme yang kemungkinan berkembang untuk mencegah kelaparan dapat berkontribusi pada obesitas.
Mekanismenya melibatkan reseptor protein untuk produk akhir glikasi lanjutan (RAGE).
Penemuan baru mengungkapkan bahwa RAGE berfungsi sebagai rem pelepasan lemak dari sel-sel lemak.
Sebuah studi yang ditampilkan dalam jurnal Laporan Sel menjelaskan efek menghapus RAGE pada tikus.
Para peneliti di NYU School of Medicine di kota New York, bersama dengan rekan dari pusat penelitian Amerika Serikat lainnya, memberi makan dua kelompok tikus diet tinggi lemak. Mereka telah menghilangkan RAGE dari sel lemak satu kelompok dan membiarkan kelompok lain tetap utuh sebelumnya.
Setelah 3 bulan menjalani diet tinggi lemak, tikus tanpa RAGE dalam sel lemaknya mengalami penurunan berat badan 75% dibandingkan tikus yang tidak dimodifikasi.
Kedua kelompok tikus makan dalam jumlah makanan yang sama dan melakukan aktivitas fisik dalam jumlah yang sama.
Dalam percobaan lain, tim mentransplantasikan jaringan lemak bebas RAGE dari tikus yang dimodifikasi menjadi tikus normal dan menerapkan diet tinggi lemak selama 3 bulan. Tikus ini juga bertambah beratnya lebih sedikit daripada tikus yang tidak dimodifikasi.
Para peneliti mengamati bahwa masuk akal bahwa tubuh telah mengembangkan mekanisme untuk menimbun energi yang tersimpan saat nutrisi langka. Namun, eksperimen ini menunjukkan bahwa nutrisi yang berlimpah memiliki efek yang serupa.
“Kami [telah] menemukan,” kata penulis studi senior Ann Marie Schmidt MD, seorang profesor endokrinologi di NYU School of Medicine, “mekanisme antistarvasi yang telah menjadi kutukan pada saat-saat melimpah karena melihat stres seluler yang diciptakan oleh makan berlebihan sama stres yang disebabkan oleh kelaparan - dan mengerem kemampuan kita untuk membakar lemak. "
Obesitas dan keseimbangan energi
Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), telah terjadi peningkatan obesitas hampir tiga kali lipat di seluruh dunia sejak tahun 1975.
Angka WHO menunjukkan bahwa lebih dari 1,9 miliar orang dewasa mengalami kelebihan berat badan pada tahun 2016. Dari jumlah tersebut, lebih dari 650 juta mengalami obesitas, yaitu sekitar 13% orang dewasa di dunia.
Penyebab obesitas sangat kompleks, dan para ilmuwan tidak sepenuhnya memahaminya. Pada dasarnya, kondisi tersebut diakibatkan oleh ketidakseimbangan antara energi dalam makanan yang dimakan orang dan energi yang mereka gunakan.
Selama beberapa dekade obesitas telah berkembang menjadi epidemi, pola makan dan hidup orang telah mengalami banyak perubahan.
Misalnya, telah terjadi peningkatan global dalam konsumsi makanan tinggi lemak dan padat energi. Pada saat yang sama, orang-orang terlibat dalam aktivitas fisik tingkat rendah karena gaya hidup dan pekerjaan menjadi lebih tidak aktif.
Perubahan ini telah terjadi selama beberapa dekade, sedangkan sistem keseimbangan energi tubuh manusia adalah hasil evolusi ribuan tahun.
Sistem primal di bawah tekanan evolusioner
Prof. Schmidt dan rekan-rekannya menyarankan bahwa di bawah tekanan evolusioner, dan demi efisiensi, tubuh hewan mengadaptasi sistem purba sebagai mekanisme untuk bertahan hidup dalam kelaparan.
Sistem primal ini adalah sistem yang mengubah makanan menjadi energi untuk sel, membantu pemulihan dari cedera, dan menghasilkan panas untuk melindungi dari dingin. Molekul pemberi sinyal, seperti adrenalin, adalah bagian dari pemasangan sistem kuno ini, yang mendeteksi tekanan sel.
RAGE memblokir pembakaran lemak untuk menghemat energi. Mekanisme kelangsungan hidup bekerja untuk kelaparan, kedinginan, dan cedera. Namun, mekanisme yang sama merespons makan berlebihan karena itu juga memberi tekanan pada sel dan memicu sinyal yang sama.
Temuan dari penelitian terbaru dan sebelumnya telah mengungkapkan bahwa produk akhir glikasi lanjutan (AGEs) memicu RAGE di jaringan manusia.
AGEs terbentuk ketika glukosa darah bergabung dengan lemak dan protein. Orang yang menua, menderita diabetes, atau yang mengalami obesitas biasanya mengalami peningkatan kadar senyawanya.
Molekul lain yang dapat memicu RAGE untuk memblokir pembakaran lemak adalah molekul yang dilepaskan sel saat stres menyebabkannya mati dan mengeluarkan isinya.
Penghambat RAGE
Dalam pekerjaan sebelumnya, tim telah bereksperimen dengan senyawa yang dapat memblokir aktivitas RAGE dan berpotensi menghilangkan pembakaran lemak.
Langkah selanjutnya adalah menyempurnakan RAGE blocker dan mencari tahu apakah mereka dapat membantu mencegah penambahan berat badan pada orang yang telah menjalani perawatan untuk menurunkan berat badan, seperti operasi bariatrik.
Karena akar evolusi RAGE ada dalam sistem kekebalan, para peneliti dapat memperkirakan aplikasi lain untuk penghambat RAGE. Ini termasuk pengurangan sinyal peradangan, seperti yang meningkatkan resistensi insulin, yang merupakan pendahulu diabetes.
Lebih lanjut, perawatan semacam itu dapat mengurangi peradangan di seluruh sistem yang terkait dengan risiko aterosklerosis, kanker, dan penyakit Alzheimer.
Prof Ann Marie Schmidt
