Pretilost i geni. Koji geni uzrokuju pretilost?

Pretilost nastaje iz mnogih razloga, uključujući genetske. Znanstvenici procjenjuju da geni mogu činiti gotovo 70% kolebanja tjelesne težine. Znači li to da su geni odgovorni za većinu pretilosti?

Pročitajte također: Što nasljeđujemo od predaka ili GENI odgovorni za naš temperament, ... Pretilost - uzroci, liječenje i posljedice

Pretilost je komplicirana kronična bolest koja proizlazi iz mnogih okolišnih, metaboličkih, psiholoških, hormonalnih i genetskih uzroka. Najveći utjecaj na razvoj pretilosti imaju čimbenici okoliša, uključujući prvenstveno prekomjernu opskrbu prerađenom hranom s visokim kalorijama i niskom tjelesnom aktivnošću, kao i poremećaje u radu hormona gladi i sitosti. Međutim, znanstvena istraživanja pokazuju da su geni također od velike važnosti u nastanku pretilosti. Predlažemo kako geni i njihovo nasljeđivanje doprinose pretilosti i koje su vrste pretilosti gena.

Sadržaj:

1. Pretilost i geni - što su genetski poliformizmi?
2. Pretilost i geni - što su genetske mutacije?
3. Pretilost i geni - vrste pretilosti s genetskom pozadinom
4. Pretilost i geni - monogenska pretilost
5. Pretilost i geni - pretilost povezana s genetskim sindromima
6. Pretilost i geni - poligena pretilost
7. Pretilost i geni - što je odgovorno za pretilost: geni ili okoliš?
8. Pretilost i geni - molekularna dijagnostika pretilosti

Pretilost i geni - što su genetski polimorfizmi?

Genetski polimorfizmi, između ostalih Polimorfizmi jednostrukih nukleotida (SNP) Polimorfizmi pojedinačnih nukleotida) to su male promjene u genomu. Posljedica polimorfizama je pojava različitih varijanti gena u ljudskoj populaciji. To zauzvrat utječe na fenotip, tako izgleda svatko od nas i reagira na čimbenike okoliša. Dakle, genetski polimorfizmi mogu utjecati na rizik od razvoja različitih bolesti, metabolizma mikro i makronutrijenata, lijekova, pa čak i djelomično odrediti psihološke karakteristike osobe. Svaki polimorfizam dobio je identifikacijski broj koji započinje slovima "rs", npr. Rs9939609 za polimorfizam gena FTO.

Pretilost i geni - što su genetske mutacije?

Mehanizam nastanka polimorfizma i genetske mutacije sličan je, tj. Rezultat je pogrešaka učinjenih tijekom umnožavanja DNA, ali njihove su posljedice različite. Biološki učinak polimorfizma suptilniji je od djelovanja mutacije. Obično uzrokuje drugačiji odgovor na čimbenike okoliša, npr. Prehranu, otpornost na toksine. Zbog toga se kaže da nas prisutnost specifičnog polimorfizma može predisponirati na primjer na pretilost ili rak dojke. To naravno ne znači da moramo oboljeti od tih bolesti. S druge strane, genetske mutacije obično su toliko štetne za tijelo da vrlo često dovode do ozbiljnih nasljednih bolesti. Za razliku od polimorfizama, učinak mutacije je nepovratan i neovisan o čimbenicima okoline. I premda se ova podjela čini očitom i jasnom, znanstvenici ne uspijevaju uvijek povući jasnu granicu između mutacije i genetskog polimorfizma.

Pretilost i geni - vrste pretilosti s genetskom pozadinom

• Monogena (izolirana) pretilost, tj. Pretilost uzrokovana mutacijom pojedinog gena.
• Pretilost povezana s genetskim sindromima, gdje je pretilost samo jedan od simptoma nasljednog genetskog poremećaja.
• Poligenska pretilost (česta), tj. Uzrokovana prisutnošću genetskih polimorfizama u nekoliko gena - najčešći oblik pretilosti s genetskom osnovom.

"Geni pretilosti" mogu predisponirati ne samo pretilost. Nekoliko gena kodira proteine ​​odgovorne za samo jedan biokemijski put, pa učinci polimorfizma jednog gena mogu biti višesmjerni. Stoga "geni pretilosti" također mogu predisponirati dijabetes tipa 2, poremećaje lipida, rak i kardiovaskularne bolesti.

Pretilost i geni - monogenska pretilost

Monogena pretilost javlja se u samo nekoliko posto populacije i rezultira pretilošću III stupnja, tzv. morbidna pretilost u ranom djetinjstvu. Do sada je opisano nekoliko gena, čije mutacije mogu uzrokovati monogenu pretilost, a to su: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Ti geni kodiraju proteine ​​koji mogu izravno ili neizravno pridonijeti pretilosti. Većina ih je vezana uz tzv sustav leptin-melanokortin, koji kontrolira osjećaj gladi i sitosti.

Najviše proučavani u kontekstu monogenske pretilosti su: gen LEP (eng. leptin) kodiranje leptina i gena LEPR (leptinski receptor) koji kodira receptor za leptin. Leptin, ili "hormon sitosti", molekula je koju luče masne stanice i regulira metabolizam povezan s unosom hrane. Leptin djeluje na receptore leptina smještene u hipotalamusu kroz koji se inhibira refleks gladi. Otkriće uloge mutacija u leptinu i njegovim receptorskim genima u stvaranju monogenske pretilosti došlo je zahvaljujući opažanjima na laboratorijskim miševima, LEP i LEPR bili su teško oštećeni. Primijećeno je da su ti miševi imali nesputan apetit, što je rezultiralo ekstremnom pretilošću. Kasnije studije pokazale su da životinje s genskom mutacijom LEP imao prenisku razinu leptina u krvi i s mutacijama gena LEPR bili otporni na djelovanje leptina.

Također kod ljudi, mutacije gena povezanih s leptinom rezultiraju gotovo potpunom odsutnošću leptina u krvi ili rezistencijom leptinskih receptora na njegove učinke, a posljedično i pretjeranim apetitom i pretilošću. Uz to, kod ljudi su učinci nedostatka leptina poremećaji u ponašanju, imunodeficijencije i visoka razina inzulina u krvi.

Još jedan značajan gen čija mutacija remeti put leptin-melanokortin je gen MC4R (eng. receptor za melanokortin 4) koji kodiraju receptor za melanokortin 4. Taj se recept ukratko veže za hormon proopiomelanokortin POMC. Vrijedno je spomenuti da su mutacije gena POMC proopiomelanokortin također uzrokuje monogenu pretilost. Ljudi s genskim mutacijama MC4R imaju povećani apetit, a obroci koje jedu mnogo su veći nego kod ljudi bez ove mutacije. Uz to, imaju visoku razinu inzulina u krvi.

S obzirom da je monogenska pretilost uzrokovana genetskim mutacijama koje remete nepovratno važne metaboličke putove, mogućnosti liječenja su ograničene. Iznimka su ljudi s mutacijom gena LEPjer se u ovom slučaju nedostatak leptina može nadoknaditi vanjskim davanjem hormona.

Pretilost i geni - pretilost povezana s genetskim sindromima

Genetski sindromi povezani s pretilošću su skupina bolesti kod kojih je pretilost samo jedan simptom. Ukupno je opisano oko 25 takvih bolesti. Uz pretilost, karakteriziraju ih urođene mane, intelektualni invaliditet i specifični poremećaji u ponašanju. Genetski sindromi povezani s pretilošću izuzetno su rijetki i uglavnom su uzrokovani opsežnim genetskim promjenama u gubitku ili dupliciranju fragmenata kromosoma. Kromosomi su strukture na kojima borave svi geni u stanici, stoga njihova oštećenja rezultiraju abnormalnostima u mnogim genima odjednom.

Najčešći je Prader-Willi sindrom. Incidencija ovog sindroma je 1: 10 000-50 000 rođenih. Glavni uzrok PWS-a je gubitak fragmenta kromosoma 15 (regija 15q11-q13) koji se nasljeđuje od oca. Takvi veliki genetski gubici uzrokuju neispravnost mnogih gena. Stoga, osim ekstremne pretilosti, osobe s PWS-om pate i od smanjenog tonusa mišića (hipotonija), lošeg izraza lica, pretjeranog apetita, intelektualnog invaliditeta i poremećaja spavanja. Vjerojatni mehanizam pretilosti kod ovog sindroma je poremećaj biokemijskih putova u hipotalamusu povezan s lučenjem grelina (nazvanog "hormon gladi"). Visoke razine grelina u bolesnika rezultiraju nesputanim apetitom.

Preporučeni članak:

Prader-Willi sindrom - uzroci, simptomi i liječenje

Sljedeći primjer genetskog sindroma u kojem je pretilost dominantan simptom je Bardet-Biedlov sindrom.U bolesnika s ovim sindromom pretilost se razvija u dobi od 1 do 2 godine. Ostali simptomi sindroma uključuju prisutnost suvišnih prstiju na rukama i nogama (polidaktilija), degeneracija mrežnice oka, intelektualni invaliditet, poremećaji razvoja genitalija i bubrega. Sindrom je uzrokovan mutacijama u najmanje 20 gena (uklj. BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

Preporučeni članak:

Pretilost i geni. Što je Bardet-Biedlov sindrom?

Ostali opisani genetski sindromi povezani s pretilošću uključuju:

• Cohenov sindrom
• Börjeson-Lehmanov sindrom
• Alströmov sindrom
• Simpsonov i Golabijev sindrom
• Carpenterov sindrom
• Wilson-Turnerov sindrom
• Smith i Magenisov sindrom
• sindrom disomije kromosoma 14

Pretilost i geni - poligena pretilost

Otkriće poligene pretilosti bilo je prijelomno, jer se vjeruje da na njega može otpadati preko 90% pretilosti. U vrlo velikim studijama koje uključuju jednojajčane blizance (tj. S istim genomom), dokazano je da geni čine gotovo 70% razlike u tjelesnoj težini izmjerenoj indeksom tjelesne mase (BMI). Međutim, ipak se naglašava da je u poligenskoj pretilosti vrlo važna interakcija između "gena pretilosti" i čimbenika okoliša, tj. Načina života. Stoga, u ovom slučaju, govorimo o sklonosti pretilosti. Drugim riječima, to što imamo nepovoljne varijante "gena pretilosti" ne znači da moramo postati pretili. Iz tog je razloga istraživanje poligene pretilosti vrlo teško, jer nije lako dokazati uzročno-posljedičnu vezu između određenih gena i načina života.

Prvi otkriveni i najbolje proučavani gen koji predisponira pretilost je gen FTO (eng. gen povezan s masnom masom i pretilošću). Kodira enzim 2-oksoglutarat demetilaze, koji se posebno izražava u hipotalamusu i otočićima gušterače, što ukazuje na njegovu važnu ulogu u regulaciji energetskog metabolizma u tijelu. Prisutnost nepovoljne varijante polimorfizma gena rs9939609 FTO (takozvana varijanta AA, koja se javlja u 16% Europljana) povezana je s većim rizikom od pretilosti i dijabetesa tipa 2 u usporedbi s tipičnim varijantama ovog gena (takozvane TT i TA varijante). Iako molekularni mehanizmi koji vode do takvih predispozicija nisu u potpunosti razjašnjeni, studije koje su uključivale djecu dokazale su da polimorfizmi gena FTO mogu utjecati, između ostalog na opskrbu hranom, posebno onom s visokim kalorijama. Dokazano je da djeca s nepovoljnom genskom varijantom FTOkoji su imali neograničen pristup visokokaloričnoj hrani konzumirali su je puno više od djece s tipičnim varijantama.

Međutim, najzanimljiviji aspekt strategija liječenja poligene pretilosti je "osjetljivost" polimorfizama gena FTO za promjene načina života. Objavljene meta-analize pokazale su da pretile osobe s varijantom AA, osim što su sklonije negativnim utjecajima na životni stil i na taj način predisponirane pretilosti, mogu učinkovitije smanjiti tjelesnu težinu uvođenjem odgovarajuće prehrane i tjelesne aktivnosti od osoba s varijantama TT i TA. Druga su istraživanja pokazala da kod ljudi koji se podvrgavaju bariatrijskoj operaciji varijabilnost gena FTO također može pomoći u održavanju zdrave tjelesne težine nakon operacije.

Važno

Vrlo često promjene u genima koje doprinose monogenoj pretilosti mogu biti uključene u stvaranje poligenske pretilosti. Primjer je gen MC4R. Razlika je u tome što je kod poligene pretilosti stupanj oštećenja gena blaži, jer je uzrokovan polimorfizmom. Mehanizam kojim bi trebali biti polimorfizmi gena MC4R utjecaj na sklonost pretilosti rezultat je češćih grickalica između obroka i sklonosti prejedanju. Varijante rizika polimorfizma gena rs17782313 MC4R (CT i CC varijante) povezani su s višim BMI i kod djece i kod odraslih, češćim grickalicama i tendencijom jesti visokokaloričnu hranu. Zanimljivo je da se pokazalo da mediteranska prehrana može oslabiti utjecaj nepovoljnih varijanti oba polimorfizma gena FTOi MC4R.

Znaš li to...

Svoje stilove života možemo mijenjati u genima. Koliko god apsurdno zvučalo, otkrića posljednjih godina pokazuju da jest! Takozvani epigenetske modifikacije, koje su svojevrsna poveznica genetike i okoliša. Epigenetske modifikacije mogu doslovno "uključiti" i "isključiti" ekspresiju određenih gena putem molekularno-kemijskih oznaka. Što je najvažnije, ove vrste promjena ne mijenjaju strukturu DNA, tj. Nisu vrsta nepovratne genetske mutacije, već nešto što prolazi dinamičke promjene, posebno pod utjecajem čimbenika okoliša. Epigenetske modifikacije mogu biti potaknute životnim stilom, mijenjajući tako rizik od pretilosti i njegovih komplikacija.

Pretilost i geni - što je odgovorno za pretilost: geni ili okoliš?

Odgovor na ovo pitanje je težak. U slučaju monogene pretilosti i genetskih sindroma povezanih s pretilošću, čimbenici okoliša neće utjecati na fenotip pretilosti toliko snažno (ako uopće) kao što je to slučaj u slučaju poligenske pretilosti čiji fenotip usko ovisi o interakciji s okolinom.

Prehrambene navike, koje u velikoj mjeri oblikuje okolina u kojoj odrastamo, posebno su važne u razvoju pretilosti. Znanstvena istraživanja pokazuju da su ovdje vrlo važna uloga roditelja i prehrambene navike koje oni prenose. Naglašava se da se to posebno odnosi na jedenje manje kalorične hrane, ali hranjivije, poput povrća, čiju konzumaciju oblikuju pozitivna ili negativna iskustva s ovom hranom. Za razliku od visokokalorične hrane, npr. Slatkiša, gdje urođene predispozicije igraju veću ulogu.

Znaš li to...

Geni mogu utjecati na prehrambene navike, na primjer putem osjeta okusa. Takozvani aroma masti koja može predstavljati šestu vrstu okusa koja prepoznaje masne kiseline. Osjeti okusa povezani s proizvodima bogatim masnoćama mogu dovesti do prekomjerne opskrbe prehranom i posljedično uzrokovati pretilost. Na "okus masti" mogu utjecati polimorfizmi gena CD36 (eng. klaster diferencijacije 36). Razlikovana su tri najčešća polimorfizma gena CD36: rs1761667, rs1527483 i rs3840546. Pokazano je da su ljudi s GG i GA varijantama polimorfizma rs1761667 osjetljiviji na "okus masti" i imaju sposobnost osjetiti znatno nižu koncentraciju masnih kiselina u hrani nego kod AA inačica, koje za postizanje iste razine osjećaja okusa zahtijevaju puno veći sadržaj ove komponente u jelima . "Okus masti" može neizravno utjecati na prehrambene navike. Preosjetljivost na masne kiseline u hrani povezana je s manjom opskrbom masnim proizvodima u prehrani i nižim indeksom BMI.

Istraživanja su pokazala da također oblici provođenja slobodnog vremena, poput gledanja televizije, mogu pojačati negativni učinak "gena pretilosti". Naravno, to ne sugerira interakciju gena s vremenom provedenim u gledanju televizije, već odnos između načina na koji ljudi provode vrijeme (u ovom slučaju ne previše aktivno) s povećanim rizikom od pretilosti. Druga su istraživanja pokazala da ljudi koji više vole ovaj oblik provođenja slobodnog vremena također jedu više kalorične, nezdrave hrane.

Većina stručnjaka naglašava da su, konačno, čimbenici okoliša koji igraju ključnu ulogu u epidemiji pretilosti. Objašnjavajući to prije svega činjenicom da se naši geni ne mijenjaju tako brzo kao životni stil koji trenutno vodimo. Primjer su prethodno spomenuti polimorfizmi gena FTO, gdje je u mnogim studijama pokazano da se sklonost pretilosti može prevladati odgovarajućom prehranom i tjelesnom aktivnošću.

Pretilost i geni - molekularna dijagnostika pretilosti

Molekularno istraživanje genetske osnove pretilosti može se provesti u bilo kojoj dobi, jer je naš genom nepromijenjen tijekom cijelog našeg života. Prilikom donošenja odluke o provođenju testa važna je detaljna obiteljska anamneza, jer može sugerirati nasljednu prirodu pretilosti. Ako uz pretilost pacijent ima i druge ozbiljne poremećaje, poput intelektualnog invaliditeta, to može ukazivati ​​na genetski sindrom povezan s pretilošću. U dijagnozi genetskih sindroma povezanih s pretilošću, citogenetske tehnike koriste se za procjenu strukture i broja kromosoma u stanici. Kad istraživanje isključuje genetske sindrome, također je važna povijest prehrane i navika. Ako ukazuje na pretjerani unos kalorija s niskom tjelesnom aktivnošću, treba razmotriti poligensku pretilost. U tom se slučaju može provesti ispitivanje genetskih polimorfizama, npr. Gena FTO ili MC4Ršto može potvrditi sklonost pretilosti.

Testovi na prisutnost mutacija i polimorfizama provode se metodama molekularne biologije, uglavnom na temelju lančane reakcije polimeraze (PCR). Najčešće je Sangerovo sekvenciranje. Testovi se mogu provoditi u specijaliziranim bolnicama koje imaju genetske laboratorije. Uz to, na tržištu postoji nekoliko komercijalnih tvrtki koje provode genetsko testiranje na "gene pretilosti". Dobiveni rezultat treba konzultirati sa stručnjakom za medicinsku genetiku kako bi se procijenio klinički značaj otkrivene genetske mutacije / polimorfizma.

Književnost:
1. Abete I. i sur. Različite prehrambene strategije za mršavljenje kod pretilosti: uloga energije i sadržaja makronutrijenata. "Nutr Res Rev" 2006, 19, 5-17.
2. Fenech M. i sur. Nutrigenetika i nutrigenomika: stajališta o trenutnom stanju i primjenama u istraživanju i praksi prehrane. "J Nutrigenet Nutrigenomics" 2011, 4, 69–89.
3. Frayling T.M. i sur. Uobičajena varijanta u FTO genu povezana je s indeksom tjelesne mase i predisponira pretilost u dječjoj i odrasloj dobi. "Znanost" 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. i sur., Genetika pretilosti - patogeneza, klinički i dijagnostički aspekti. Razvojna medicina, 2017 .; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. i sur. Genetski i okolišni čimbenici u relativnoj tjelesnoj težini i pretilosti ljudi. Ponašaj se. Genet. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. i sur. Uloga gena u pretilosti. Suvremeni pogledi, patogeneza, klinički aspekti. Endokrinologija, pretilost i metabolički poremećaji 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. i sur. Od monogenske do poligenske pretilosti: nedavni napredak. Eur Dijete Adolesc psihijatrija. 2010. ožujka; 19 (3): 297-310.
8. Savage S.J. i sur. Utjecaj roditelja na ponašanje u prehrani. Začeće do adolescencije. J Law Med Ethics. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. i sur. Od monogenske do poligenske pretilosti: nedavni napredak. Eur Dijete Adolesc psihijatrija. 2010. ožujka; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. i sur. Povezanost uobičajenog polimorfizma u blizini gena MC4R i rizika od pretilosti: sustavni pregled i metaanaliza. "PLoS One" 2012., 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. i sur. Povezanosti polimorfizama FTO rs9939609 i MC4R rs17782313 s dijabetesom tipa 2 moduliraju se prehranom, što je više kada je privrženost mediteranskom načinu prehrane niska. "Cardiovasc Diabetol" 2012., 6 (11), 137.
12. Qi Q. i sur. Gledanje televizije, tjelesna aktivnost u slobodno vrijeme i genetska predispozicija u odnosu na indeks tjelesne mase kod žena i muškaraca. Cirkulacija. 2012. 9. listopada; 126 (15): 1821-7.
13. Puška K. Genetika okusa. Mogu li geni odrediti prehrambene navike? Moderna dijetetika 11/2017.

Važno

Poradnikzdrowie.pl podržava sigurno liječenje i dostojanstven život ljudi koji pate od pretilosti.
Ovaj članak ne sadrži sadržaj koji diskriminira ili stigmatizira ljude koji pate od pretilosti.