Lý do dễ tăng cân trở lại: Béo phì có "trí nhớ" và lưu giữ cơ chế trong tế bào

Nghiên cứu cho thấy một cơ chế phân tử trong mô mỡ khiến mọi người dễ tăng cân trở lại. Phát hiện này giúp giải thích "hiệu ứng yo-yo" ở những người đang cố giảm cân.

Béo phì để lại dấu ấn sâu sắc trên cơ thể. Sâu đến mức, bất chấp các phương pháp điều trị hoặc phẫu thuật để giảm cân, mối đe dọa tăng cân trở lại vẫn luôn hiện hữu. Và mặc dù sự kỳ thị xung quanh căn bệnh này có thể khiến người ta nghĩ khác, nhưng khoa học đang bắt đầu làm sáng tỏ thực tế rằng đây không phải là vấn đề về ý chí hay thiếu nỗ lực. “Ký ức” về béo phì được ghi lại trong các tế bào: nghiên cứu trên mô hình chuột và trong tế bào người, được công bố vào ngày 18/ 11 trên tạp chí Nature đã mô tả một cơ chế phân tử trong mô mỡ khiến mọi người dễ tăng cân sau khi đã giảm cân. Các tác giả cho rằng phát hiện này có thể giúp giải thích "hiệu ứng yo-yo" (“bật trở lại”), theo đó những người béo phì dễ tăng cân trở lại trong nỗ lực giảm cân, như bằng phẫu thuật bariatric (cắt bỏ một phần dạ dày) hoặc các chế độ ăn kiêng.

Khoa học đang bắt đầu làm sáng tỏ thực tế rằng tăng cân không phải là vấn đề về ý chí hay thiếu nỗ lực. (Ảnh: NurPhoto/Getty Images)

Béo phì, đặc trưng bởi sự tích tụ quá nhiều mỡ trong cơ thể và ảnh hưởng đến 1/8 người trên toàn thế giới, là tình trạng phức tạp, khó hiểu và mãn tính. Dấu hiệu và “di sản” của nó vẫn tồn tại theo thời gian, ngay cả khi bệnh nhân đã trải qua các phương pháp điều trị hoặc chế độ ăn kiêng để giảm cân. Cộng đồng khoa học từ lâu đã cho rằng có một loại trí nhớ trao đổi chất tạo điều kiện cho việc tăng cân, nhưng các cơ chế đằng sau cái bóng dài mà căn bệnh này để lại vẫn chưa được biết chính xác. Cho đến bây giờ.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature đã làm sáng tỏ thêm con đường nghiên cứu này và cho thấy rằng các tế bào mỡ, là các tế bào của mô mỡ, vẫn lưu giữ ký ức về tình trạng béo phì thông qua những thay đổi biểu sinh vẫn tồn tại ngay cả sau khi giảm cân.

“Phát hiện này tiết lộ một cơ chế phân tử trong các tế bào mỡ khiến chúng ta dễ tăng cân trở lại sau khi tiếp xúc với lượng calo tiêu thụ tăng lên. Nó cũng nhấn mạnh rằng khó khăn trong việc duy trì cân nặng sau khi can thiệp không chỉ đơn thuần là vấn đề thiếu nỗ lực hoặc ý chí, mà có thể do một hiện tượng sinh học tiềm ẩn”, Ferdinand von Meyenn, tác giả của nghiên cứu và là nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich, giải thích.

Cơ chế ghi nhớ "ký ức" béo phì

Bên trong mỗi tế bào, có một “cuốn sổ tay” hướng dẫn cho sự sống, đó là DNA. Ở đó, trong cuốn sách chứa ba tỷ chữ cái hóa học này, là các hướng dẫn để con người hoạt động và các gene giống như những trang ghi lại các công thức cụ thể nhằm tạo ra các protein cần thiết để thở, ăn hoặc ngủ. Trong bối cảnh đó, epigenome, được tạo thành từ các chất hóa học bám vào gene mà không làm thay đổi trình tự của chúng, sẽ giống như một loại hệ thống “chính tả” thêm dấu chấm, dấu phẩy và dấu nhấn để tinh chỉnh khả năng hiểu các hướng dẫn. Nếu thêm dấu nhấn vào một từ hoặc di chuyển dấu phẩy, toàn bộ ý nghĩa của một câu có thể thay đổi.

Epigenome hoạt động như một công tắc, bật và tắt hoạt động của gene. Và nhóm của Von Meyenn phát hiện ra rằng trong quá trình béo phì, những thay đổi rất cụ thể xảy ra trong epigenome của các tế bào mỡ, bật và tắt các gene không nên bật (tức là “thêm dấu chấm, dấu phẩy”).

Nhà khoa học giải thích trong phản hồi qua email rằng những thay đổi này "chuẩn bị cho tế bào mỡ nhanh chóng tăng cân trở lại khi lượng calo cao được tiếp tục". "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy một số thay đổi này vẫn tồn tại sau khi giảm cân ở các gene hoặc vùng gene cụ thể. Epigenome của các tế bào mỡ trước đây tiếp xúc với tình trạng béo phì có thể được lập trình để trở lại trạng thái béo phì nhanh hơn hoặc hiệu quả hơn do những thay đổi này", ông nói thêm.

Do những hạn chế về mặt kỹ thuật trong việc phân tích epigenome ở người, các nhà khoa học đã bổ sung các nghiên cứu của họ trên tế bào người bằng các thí nghiệm trên mô hình động vật.

Các tế bào của mô mỡ vẫn lưu giữ ký ức về tình trạng béo phì thông qua những thay đổi biểu sinh vẫn tồn tại ngay cả sau khi giảm cân. (Ảnh: The Age).

Daniel Castellano, đồng tác giả của nghiên cứu, làm việc tại Nhóm nghiên cứu ung thư lâm sàng và chuyển dịch tại Viện nghiên cứu y sinh học Málaga (IBIMA), giải thích: "Chuột cho chúng ta cơ hội nghiên cứu epigenome vì chúng ta không thể làm như vậy ở người. Ở người, chúng ta có thể thấy gene nào đang hoạt động và gene nào không, và chúng ta thấy rằng có sự mất điều hòa phiên mã, các gene bật và tắt mà không nên bật. Và sự mất điều hòa này vẫn tiếp diễn sau khi giảm cân".

Sau đó, ở chuột, nhóm nghiên cứu cũng thấy rằng hiện tượng này, khi một số gene bật và tắt, "rất giống" với những gì họ nhận thấy ở tế bào người. Sau khi nghiên cứu một số biến đổi biểu sinh, họ phát hiện ra rằng "sự mất điều hòa gene này là do các biến đổi biểu sinh đã được duy trì sau khi giảm cân".

Các nhà nghiên cứu không biết trí nhớ béo phì được xác định trong tế bào mỡ kéo dài bao lâu. Phát hiện của họ cho thấy những thay đổi biểu sinh kéo dài ít nhất 2 năm ở người sau phẫu thuật giảm cân và lên đến 8 tuần ở chuột, nhưng không có mốc thời gian rõ ràng.

Ông Von Meyenn thừa nhận: "Thời gian của trí nhớ này có thể phụ thuộc vào quá trình thay đổi tế bào của mô. Ví dụ, tế bào mỡ có chu kỳ bán rã là 10 năm, sau đó mô được bổ sung tế bào mới".

Ông Von Meyenn nói thêm rằng riêng tế bào mỡ sẽ không hoàn toàn chịu trách nhiệm cho hiệu ứng yo-yo. “Hiện tượng trí nhớ biểu sinh này cũng có thể tồn tại trong các tế bào khác. Các loại tế bào và cơ quan khác, chẳng hạn như não (có liên quan đến việc kiểm soát cảm giác no và thèm ăn), cũng có thể liên quan”.

Tác động vào trí nhớ biểu sinh để hỗ trợ giảm cân

Tuy nhiên, Von Meyenn nói thêm rằng nghiên cứu này mở ra cánh cửa cho sự phát triển các chiến lược mới (dược lý, chế độ ăn uống hoặc các chiến lược khác) để sửa chữa trí nhớ biểu sinh này.

“Hiện tại, không có chiến lược dược lý nào để xóa bỏ trí nhớ này. Mặc dù một số loại thuốc được sử dụng trong liệu pháp điều trị ung thư nhắm vào các enzyme chịu trách nhiệm cho những thay đổi biểu sinh, nhưng những phương pháp tiếp cận này mang tính toàn cầu và không tập trung vào các vùng cụ thể của biểu sinh nơi có thể xảy ra những thay đổi lâu dài. Có những chiến lược phân tử mới nổi để tạo ra những thay đổi trong các vùng biểu sinh cụ thể, nhưng chúng cần được nghiên cứu thêm và vẫn chưa được chấp thuận để sử dụng trên người. Một khi hiện tượng này được hiểu rõ hơn, các chiến lược khả thi có thể bao gồm các can thiệp dược lý, thay đổi chế độ ăn uống hoặc kết hợp các loại thực phẩm chức năng”, ông gợi ý.

Cập nhật: 20/11/2024 Báo Tin tức