Béo phì đã gia tăng nhanh chóng trong những thập kỷ gần đây, ảnh hưởng đến hơn 2 tỷ người, khiến nó trở thành một trong những nguyên nhân góp phần lớn nhất gây ra tình trạng sức khỏe kém trên toàn thế giới. Mặc dù trải qua nhiều thập kỷ nghiên cứu về các phương pháp điều trị bằng chế độ ăn uống và tập thể dục, nhưng nhiều người vẫn phải tiếp tục đấu tranh để giảm cân. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Y Baylor và các tổ chức hợp tác hiện nghĩ rằng họ biết lý do tại sao và cho biết chúng ta phải chuyển trọng tâm từ điều trị béo phì sang phòng ngừa bệnh.

Nhóm nghiên cứu báo cáo trên tạp chí Science Advances rằng các cơ chế phân tử của quá trình phát triển não bộ trong giai đoạn đầu đời có thể là yếu tố quyết định chính đến nguy cơ béo phì. Các nghiên cứu lớn trước đây ở người đã gợi ý rằng các gen có liên quan mạnh mẽ nhất đến bệnh béo phì được biểu hiện trong bộ não đang phát triển. Nghiên cứu hiện tại trên chuột này tập trung vào quá trình phát triển biến đổi gen biểu sinh (biến đổi ngoại di truyền - epigenetics) hay chính là những thay đổi trong hoạt động của gen được không được quyết định trực tiếp bởi thông tin di truyền mã hóa trong các mạch ADN, mà được quyết định bởi các phân tử từ môi trường. Các phân tử này quyết định khi nào, nơi nào và ở mức độ nào, vật chất di truyền của cơ thể được kích hoạt.

"Nhiều thập kỷ nghiên cứu trên người và các mô hình động vật đã chỉ ra rằng những ảnh hưởng từ môi trường trong các giai đoạn phát triển quan trọng có tác động lâu dài rất lớn đến sức khỏe và bệnh tật", Tiến sĩ Robert Waterland, giáo sư nhi khoa và dinh dưỡng, thành viên của Trung tâm Nghiên cứu Dinh dưỡng trẻ em thuộc USDA tại Baylor cho biết: "Quy định trọng lượng cơ thể rất dễ bị tác động bởi ‘lập trình phát triển' như vậy, nhưng cách thức hoạt động của nó như thế nào hiện vẫn chưa được biết rõ".

Tiến sĩ Harry MacKay, từng là cộng sự bậc sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Waterland, trong thời gian tham gia dự án, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết: "Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào một vùng não có tên gọi là hạt nhân vòm cung của vùng dưới đồi, là cơ quan quy định chính về lượng thức ăn nạp vào, hoạt động thể chất và sự trao đổi chất. Chúng tôi phát hiện ra rằng nhân vòm cung trải qua qáu trình biến đổi gen biểu sinh mở rộng trong trong thời kỳ đầu sau sinh. Giai đoạn này cũng rất nhạy cảm với lập trình phát triển của sự điều chỉnh trọng lượng cơ thể, gợi ý rằng những ảnh hưởng này có thể là hậu quả của rối loạn quá trình biến đổi gen biểu sinh”. 

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích toàn bộ bộ gen về cả quá trình methyl hóa DNA - một thẻ biểu sinh quan trọng - và biểu hiện gen, cả trước và sau khi đóng cửa sổ quan trọng sau khi sinh để lập trình phát triển trọng lượng cơ thể.

MacKays cho biết: “Một trong những điểm mạnh nhất trong nghiên cứu của chúng tôi là chúng tôi đã nghiên cứu hai cấp chính của tế bào não, tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm. Hóa ra là sự thay đổi phát triển biểu sinh rất khác nhau giữa hai loại tế bào này".

"Nghiên cứu của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên so sánh sự thay đổi phát triển biểu sinh này ở nam và nữ", Waterland nói. "Chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra sự khác biệt lớn về giới tính. Trên thực tế, xét về những thay đổi biểu sinh sau khi sinh, nam và nữ khác nhau nhiều hơn là chúng giống nhau. Và, nhiều thay đổi xảy ra ở nữ sớm hơn ở nam, cho thấy rằng nữ sinh trưởng sớm về mặt này".

Bất ngờ lớn nhất xuất hiện khi các nhà điều tra so sánh dữ liệu biểu sinh ở chuột với dữ liệu ở người từ các nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen để sàng lọc các biến thể di truyền liên quan đến béo phì. Các vùng gen được nhắm mục tiêu đối với sự biến đổi ngoại di truyền học (epigenetic maturation) trong nhân vòm cung chuột chồng lấn lên nhau mạnh mẽ trong các vùng gen liên quan đến chỉ số khối cơ thể, một chỉ số về béo phì ở người.

MacKay cho biết: “Những mối liên hệ này cho thấy nguy cơ béo phì ở người được xác định một phần bởi sự phát triển các biến đổi gen biểu sinh (epigenetics) trong nhân vòm cung. Kết quả của chúng tôi cung cấp bằng chứng mới cho thấy các biến đổi di truyền biểu sinh phát triển có thể liên quan đến cả những ảnh hưởng từ môi trường và di truyền ban đầu đối với nguy cơ béo phì”.

Những chuyên gia khác đóng góp cho nghiên cứu này bao gồm Chathura J. Gunasekara, Kit-Yi Yam, Dollada Srisai, Hari Krishna Yalamanchili, Yumei Li, Rui Chen và Cristian Coarfa.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-09-scientists-obesity-neurodevelopmental-disorder.html, 28/9/2022