Мы не созданы равными, когда дело доходит до жира

Доктор Клод Бушар из Пеннингтонского биомедицинского исследовательского центра провел часть из первых исследований, которые показали, что гены влияют на жир. После получения степени по популяционной генетике в 1977 году в Университете Техаса в Остине Бушар вернулся в родной Квебек и основал лабораторию в Лавальском университете, где начал изучать ожирение. Бушар, с редеющими курчавыми волосами и дружелюбным лицом в очках, рассказывает: «Всегда вокруг нас были люди с лишним весом и ожирением, и их число явно росло. Для наших исследований мы находили семьи, и некоторые из них отличалась большим весом». Эта работа породила интерес у Бушара, и он нанял дополнительных сотрудников, разделяющих его растущее любопытство к ожирению. Он вспоминает: «Очень скоро уже пятнадцать человек занимались биологией ожирения».

Бушар и его коллеги провели два фундаментальных исследования, которые перевернули понимание связи генетики и веса, и сделали они это между 1986 и 1990 годами, еще до того, как был завершен проект расшифровки генома человека. Первая работа показала, что наша предрасположенность к накоплению жира и к тому, где тело его запасает, находится под влиянием генетики. Ученый рассказывает с франко-канадским акцентом: «Я искал экспериментальную модель, в которой мы могли манипулировать весом тела и на практике проверять, имеется ли здесь генетический компонент. И в конечном итоге я додумался использовать пары идентичных близнецов. Это позволяло нам выделять реакцию на диету или упражнения у участников, которые генетически связаны, и у тех, кто генетически независим».

Бушар посадил на диету двенадцать пар мужчин-близнецов, на которой они получали на 1000 калорий больше обычного в течение восьмидесяти четырех дней. Как он и ожидал, молодые люди набрали немало веса, в среднем они прибавили 13 процентов от своей массы. Бушар заметил, что близнецы имели в три раза большую вероятность получить тот же вес тела, общий процент жира и объем подкожного жира, чем генетически несвязанные участники. Висцеральный жир в особенности тесно коррелировался с генетикой — у испытуемых, которые не были родственниками, разброс был в шесть раз больше, чем у пар близнецов. Другими словами, если один близнец набирал висцеральный жир, то другой имел в шесть раз выше шанс набрать то же его количество, чем некто посторонний.

Для эксперимента с потерей веса Бушар снова изолировал мужчин-близнецов в исследовательском центре, но уже на четыре месяца. В первую очередь он измерил точный объем калорий, необходимый близнецам, чтобы их вес оставалась неизменным, не отклонялся от текущего значения. Затем им был предложен стандартный комплекс упражнений на два часа в день, в конечном итоге приводящий к дефициту в 53 тысячи калорий на человека за время проекта.

Близнецы худели от тренировок, Бушар же наблюдал за их весом, массой нежировых тканей и распределением жира, и нашел, что объем энергии, сжигаемой упражнениями, тоже находится под влиянием генетики. Если один близнец сжигал 80 калорий за время тренировки, на которой другой человек теряет 100 калорий, то второй близнец с большой вероятностью имел такое же метаболическое отклонение. Бушар рассказывает: «Выводы вновь оказались однозначными: примерно половина разницы в способности людей успешно терять вес с помощью нагрузок, когда потребление калорий поддерживается на базовом уровне, по всей видимости, определяются генетическими различиями».

Закономерность сохранялась при измерении многих показателей. Бушар обнаружил, что наши гены влияют на наш метаболизм в состоянии покоя, массу жира, процент жира и на висцеральный жир, на уровень триглицеридов в плазме крови и уровень холестерина.

Бушар и его коллега Анджело Трембле открыли одно важное исключение — жизненно необходимый кусочек информации для тех, кто ищет, как взять под контроль свой вес. Они обнаружили, что, когда участники исследования напряженно тренируются, генетика не имеет такого большого значения. Бушар определил как «напряженную» любую тренировку, которая вызывает увеличение скорости метаболизма в шесть раз или более от его значения в состоянии покоя (что может быть достигнуто бегом со скоростью от 4 до 6 миль в час[62], или ездой на велосипеде со скоростью от 12 до 16 миль в час[63], или другими видами деятельности, которые приводят к учащению дыхания и выделению пота через несколько минут). Урок очевиден: как только мы нагружаем себя физически сверх определенного предела, тело начинает терять вес вне зависимости от того, что хотят гены.

Революционная работа Бушара 1980-х и 1990-х годов по изучению генетических аспектов жира основывалась на наблюдении физических черт разных семей. Статистическое моделирование пускали в ход, чтобы учесть такие переменные, как пол, вес, потребление и затраты энергии. Эксперименты с участием людей ограничивались парами идентичных близнецов. Но технологический прогресс, достигнутый к настоящему моменту, позволяет более глубокое изучение генов. Например, люди с отклонениями в гене под названием FTO обычно любят высококалорийную пищу и, как результат, у них больше жира. Это почти вдвое повышает у них риск ожирения, по сравнению с теми, у кого нет такого отклонения в гене.

Исследование, которое показывает влияние гена FTO, было проведено Колином Палмером из Университета Данди в Шотландии. Он проверил почти сотню школьников, являются ли они носителями измененного или обычного варианта FTO. Затем узнал, что едят дети, позволяя им брать еду со стола с закусками, где был полный ассортимент фруктов и овощей, а также высококалорийных продуктов, таких как чипсы и шоколад. Когда он проанализировал, что те выбрали, он заметил, что дети с измененным геном FTO съедали больше калорийной, энергоемкой пищи, чем дети с нормальной вариацией гена. Палмер рассказывает: «Количество продуктов было тем же самым, масса тоже не отличалась, это были просто более калорийные продукты». Ничего удивительного, что у детей с измененным геном FTO оказывалось в среднем на четыре фунта[64] больше жира.

По всей видимости, этот ген проявляет себя не только влиянием на мозг, где увеличивает наше желание есть жирную пищу, но и в жировой ткани. Исследователь из Гарвардской медицинской школы Мелина Клауссницер и ее коллеги обнаружили, что одна из вариаций гена FTO заставляет жировые клетки, в нормальных условиях должны были стать бежевым жиром, превращаться в белый. Клетки бежевого жира, как было описано в главе 1, в перспективе становятся сжигающими энергию клетками бурого жира, если их активировать тренировками. Но у людей с мутацией FTO очень немногие клетки становятся бежевым жиром, а большинство превращается в запасающий энергию белый. Так что результатом мутации в FTO является желание потреблять калорийные продукты в сочетании с меньшей возможностью эти калории сжигать, и большей — запасать. Неприятная комбинация для любого, кто хочет сбросить вес.

Хотя люди с вариациями в гене FTO имеют почти вдвое больший риск ожирения по сравнению с теми, кто не унаследовал данную мутацию, Палмер объясняет: «Если у вас измененный FTO, то это не значит, что вы обречены на то, чтобы быть жирным. Мы все в состоянии контролировать, что попадает к нам в рот, хотя для этого может потребоваться больше труда, чем другим людям».