Obezita vzniká z mnohých dôvodov, vrátane genetických. Vedci odhadujú, že gény môžu zodpovedať za takmer 70 % výkyvov telesnej hmotnosti. Znamená to, že za väčšinu obezity sú zodpovedné gény?

Obezitaje komplexné chronické ochorenie, ktoré vzniká z mnohých environmentálnych, metabolických, psychologických, hormonálnych a genetických príčin. Najväčší vplyv na vznik obezity majú environmentálne faktory, medzi ktoré patrí predovšetkým nadmerný prísun spracovaných vysokokalorických potravín a nízka fyzická aktivita, ako aj poruchy fungovania hormónov hladu a sýtosti.

Vedecký výskum však ukazuje, že gény majú veľký význam aj pri vzniku obezity. Navrhujeme, ako gény a ich dedičnosť prispievajú k obezite a aké sú typy génovej obezity.

Obezita a gény – čo sú genetické polymorfizmy?

Genetické polymorfizmy, vrát. Jednonukleotidové polymorfizmy (SNPSingle Nucleotide Polymorphisms ) sú malé zmeny v genóme. Dôsledkom polymorfizmov je výskyt rôznych génových variantov v ľudskej populácii. To zase ovplyvňuje fenotyp, t. j. to, ako každý z nás vyzerá a ako reaguje na faktory prostredia.

Genetické polymorfizmy teda môžu ovplyvňovať riziko vzniku rôznych chorôb, metabolizmus mikro- a makronutrientov, liekov a dokonca čiastočne určovať psychické vlastnosti človeka. Každému polymorfizmu bolo pridelené identifikačné číslo, ktoré začína písmenami „rs“, napr. rs9939609 pre génový polymorfizmusFTO .

Obezita a gény – čo sú genetické mutácie?

Mechanizmus vzniku polymorfizmu a genetickej mutácie je podobný, teda vzniká chybami pri duplikácii DNA, ale ich dôsledky sú rôzne. Biologický účinok polymorfizmu je jemnejší ako účinok mutácie. Zvyčajne spôsobuje odlišnú reakciu na faktory prostredia, napríklad stravu, odolnosť voči toxínom. Preto sa hovorí, že prítomnosť špecifického polymorfizmu nás môže predisponovať napríklad k obezite alebo rakovine prsníka.

To samozrejme neznamená, že na tieto choroby musíme ochorieť. Na druhej strane, genetické mutácie sú zvyčajne pre telo také škodlivé, že často vedú k vážnym dedičným ochoreniam. Na rozdiel od polymorfizmov je mutačný efekt nezvratný anezávislé od faktorov prostredia. A hoci sa toto rozdelenie zdá zrejmé a jasné, nie vždy sa vedcom podarí nakresliť jasnú hranicu medzi mutáciou a genetickým polymorfizmom.

Skontrolujte, aké sú príčiny obezity a ako sa dá bezpečne liečiť!

Obezita a gény - typy obezity s genetickým základom

  • Monogénna obezita(izolovaná), t. j. obezita spôsobená mutáciou v jedinom géne.
  • Obezita spojená s genetickými syndrómami , kde obezita je len jedným príznakom dedičnej genetickej poruchy
  • Polygénna obezita(bežná), t.j. spôsobená prítomnosťou genetických polymorfizmov vo viacerých génoch - najbežnejšia forma genetickej obezity.

„Gény obezity“ môžu predisponovať nielen k samotnej obezite. Len málo génov kóduje proteíny zodpovedné len za jednu biochemickú dráhu, takže účinky polymorfizmu jedného génu môžu byť viacsmerné. Preto môžu „gény obezity“ predisponovať aj k cukrovke 2. typu, poruchám lipidov, rakovine a kardiovaskulárnym ochoreniam.

Obezita a gény - monogénna obezita

Monogénna obezita sa vyskytuje len u niekoľkých percent populácie a jej výsledkom je tretí stupeň obezity, tzv. morbídna obezita v ranom detstve. Doteraz bolo popísaných niekoľko génov, ktorých mutácie môžu spôsobiť monogénnu obezitu:LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB .

Tieto gény kódujú proteíny, ktoré môžu priamo alebo nepriamo prispievať k obezite. Väčšina z nich súvisí s tzv leptín-melanokortínový systém, ktorý riadi pocit hladu a sýtosti.

Najlepšie preskúmané v kontexte monogénnej obezity sú: génLEP(anglickyleptin ) kódujúci leptín a génLEPR(leptínový receptor) kódujúci receptor pre leptín. Leptín alebo „hormón sýtosti“ je molekula vylučovaná tukovými bunkami a reguluje metabolizmus prijímanej potravy. Leptín pôsobí na leptínové receptory umiestnené v hypotalame, cez ktoré je inhibovaný reflex hladu.

K objavu úlohy mutácie leptínových génov a jeho receptora pri vzniku monogénnej obezity došlo vďaka pozorovaniam na laboratórnych myšiach, na ktorýchLEPa LEPRgény boli vážne poškodené. Zistilo sa, že tieto myši mali neobmedzenú chuť do jedla, čo viedlo k extrémnej obezite. Neskoršie štúdie ukázali, že zvieratá s génovými mutáciamiLEPmali príliš nízke hladiny leptínu v krvi a zvieratá s génovými mutáciami LEPRboli rezistentné na leptín.

Mutácie v génoch súvisiacich s leptínom majú aj u ľudí za následok takmer úplnú absenciu leptínu v krvi alebo rezistenciu leptínových receptorov a následne nadmernú chuť do jedla a obezitu. Okrem toho u ľudí účinky nedostatku leptínu zahŕňajú poruchy správania, imunodeficiencie a vysoké hladiny inzulínu v krvi.

Ďalším významným génom, ktorého mutácie narúšajú dráhu leptín-melanokortín, jeMC4Rgén ( melanokortínový 4 receptor ) kódujúci melanokortínový 4 receptor Tento receptor sa viaže na hormón proopiomelanokortín, skrátenePOMC .

Stojí za zmienku, že mutácie v génePOMCkódujúceho proopiomelanokortín spôsobujú aj monogénnu obezitu. Ľudia s génovými mutáciamiMC4Rmajú zvýšenú chuť do jedla a jedlo, ktoré jedia, je oveľa väčšie ako jedlo bez tejto mutácie. Okrem toho majú vysoké hladiny inzulínu v krvi.

Vzhľadom na to, že monogénna obezita je spôsobená genetickými mutáciami, ktoré narúšajú nezvratne dôležité metabolické dráhy, možnosti liečby sú obmedzené. Výnimkou sú ľudia s génovou mutáciouLEP , pretože v tomto prípade je možné nedostatok leptínu doplniť podávaním hormónu zvonku.

Obezita a gény - obezita spojená s genetickými syndrómami

Genetické syndrómy súvisiace s obezitou sú skupinou chorôb, pri ktorých je obezita iba jedným príznakom. Celkovo bolo opísaných asi 25 takýchto chorôb. Okrem obezity sa vyznačujú vrodenými chybami, mentálnym postihnutím a špecifickými poruchami správania.

Genetické syndrómy spojené s obezitou sú extrémne zriedkavé a sú spôsobené najmä rozsiahlymi genetickými zmenami pri strate alebo duplikácii chromozómových fragmentov. Chromozómy sú štruktúry, na ktorých sídlia všetky gény v bunke, a preto ich poškodenie vedie k abnormalitám v mnohých génoch naraz.

Najčastejším je Prader-Williho syndróm. Výskyt tohto syndrómu je 1: 10 000 – 50 000 pôrodov. Hlavnou príčinou PWS je strata fragmentu chromozómu 15 (oblasť 15q11-q13), ktorý je zdedený po otcovi. Takéto veľké genetické straty spôsobujú nesprávne fungovanie mnohých génov. Preto ľudia s PWS okrem extrémnej obezity trpia:

  • znížený svalový tonus (hypotónia),
  • slabé výrazy tváre,
  • nadmerná chuť do jedla,
  • mentálne postihnutie, poruchy spánku.

PravdepodobneMechanizmus obezity pri tomto syndróme spočíva v narušení biochemických dráh v hypotalame súvisiacich so sekréciou ghrelínu (nazývaného „hormón hladu“). Vysoké hladiny ghrelínu u pacientov vedú k neinhibovanej chuti do jedla.

Ďalším príkladom genetického syndrómu, v ktorom je dominantným príznakom obezita, je Bardetov-Biedlov syndróm. U pacientov s týmto syndrómom vzniká obezita medzi 1. a 2. rokom života. Medzi ďalšie príznaky syndrómu patria:

  • prítomnosť ďalších prstov na rukách a nohách (polydaktýlia),
  • degenerácia sietnice oka,
  • mentálne postihnutie,
  • vývojové poruchy pohlavných orgánov a obličiek

Syndróm je spôsobený mutáciami v najmenej 20 génoch (vrátaneBBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10 ).

Ďalšie opísané genetické syndrómy súvisiace s obezitou zahŕňajú:

  • Cohenova kapela
  • Börjeson-Lehman tím
  • Alströmov tím
  • Simpsonov-Golabiho syndróm
  • Tesársky tím
  • Wilsonov-Turnerov syndróm
  • Smith and Magenis tím
  • syndróm dizómie 14. chromozómu

Obezita a gény - polygénna obezita

Objav polygénnej obezity bol prelomový, pretože sa verí, že môže vysvetliť viac ako 90 % obezity. Vo veľmi rozsiahlych štúdiách zahŕňajúcich identické dvojčatá (t. j. s rovnakým genómom) bolo dokázané, že gény tvoria takmer 70 % rozdielu v telesnej hmotnosti meraného indexom telesnej hmotnosti (BMI).

Napriek tomu sa zdôrazňuje, že pri polygénnej obezite je veľmi dôležitá interakcia medzi „génmi obezity“ a faktormi prostredia, teda životným štýlom. Preto v tomto prípade hovoríme o predispozícii k obezite.

Inými slovami, to, že máme nepriaznivé varianty „génov obezity“, neznamená, že musíme byť obézni. Z tohto dôvodu je výskum polygénnej obezity veľmi náročný, keďže nie je jednoduché dokázať príčinný vzťah medzi špecifickými génmi a životným štýlom.

Dôležité

Veľmi často sa na vzniku polygénnej obezity môžu podieľať zmeny v génoch, ktoré prispievajú k monogénnej obezite. Príkladom je genMC4R . Rozdiel je v tom, že v prípade polygénnej obezity je stupeň poškodenia génu miernejší, keďže je spôsobené polymorfizmom.

Predpokladá sa, že mechanizmus, ktorým polymorfizmy génuMC4Rovplyvňujú predispozíciu k obezite, je spôsobený častým maškrtením medzi jedlami a tendenciou prejedať sa. Rizikové varianty polymorfizmu rs17782313 génuMC4R(varianty CT a CC) boli spojené svyššie BMI u detí aj dospelých, častejšie maškrtenie a tendencia jesť vysokokalorické jedlá.

Zaujímavé je, že sa ukázalo, že stredomorská strava môže oslabiť vplyv nepriaznivých variantovFTOaMC4R .

génové polymorfizmy

Prvý objavený a najlepšie preštudovaný gén predisponujúci k obezite jeFTOgéngén súvisiaci s tukovou hmotou a obezitou. Kóduje enzým 2-oxoglutarátdemetylázu, ktorý je exprimovaný najmä v hypotalame a pankreatických ostrovčekoch, čo poukazuje na jeho dôležitú úlohu pri regulácii energetického metabolizmu v organizme.

Prítomnosť nepriaznivého variantu polymorfizmu rs9939609 génuFTO(takzvaný variant AA, ktorý sa vyskytuje u 16 % Európanov) je spojená s vyššie riziko obezity a cukrovky 2. typu v porovnaní s typickými variantmi tohto génu (takzvané varianty TT a TA).

Hoci molekulárne mechanizmy vedúce k takýmto predispozíciám nie sú úplne objasnené, v štúdiách zahŕňajúcich deti sa dokázalo, že polymorfizmy génuFTOmôžu ovplyvňovať okrem iného, na prísun potravín, najmä tých s vysokým obsahom kalórií. Bolo dokázané, že deti s nepriaznivým génovým variantomFTO , ktoré mali neobmedzený prístup k vysokokalorickým potravinám, ich skonzumovali podstatne viac ako deti s typickými variantmi.

Najzaujímavejšia z pohľadu stratégií liečby polygénnej obezity je však „citlivosť“ génových polymorfizmovFTOna zmeny životného štýlu. Publikované metaanalýzy ukázali, že obézni ľudia s variantom AA, okrem toho, že sú náchylnejší na nepriaznivé vplyvy životného štýlu, a teda majú predispozíciu k obezite, môžu efektívnejšie redukovať hmotnosť zavedením vhodnej stravy a fyzickej aktivity ako ľudia s variantmi TT a TA.

V iných štúdiách sa ukázalo, že u ľudí podstupujúcich bariatrickú operáciu môže variácia génuFTOtiež pomôcť udržať zdravú telesnú hmotnosť po operácii.

Prečítajte si tiež: Obezita a gény. Čo je Bardet-Biedlov syndróm?

Vieš to…

Svojím životným štýlom môžeme zmeniť svoje gény.Akokoľvek absurdne to znie, objavy uskutočnené v posledných rokoch ukazujú, že je to tak! Takzvaný epigenetické modifikácie, ktoré sú akýmsi spojivom medzi genetikou a prostredím. Epigenetické modifikácie môžu doslova „zapnúť“ a „vypnúť“ expresiu určitých génov prostredníctvom molekulárno-chemických značiek.

Najdôležitejšie je, že tieto typy zmien nemenia štruktúru DNA, takže nejde o typ mutáciegenetické, ktoré je nezvratné, ale niečo, čo sa dynamicky mení, najmä pod vplyvom faktorov prostredia. Práve epigenetické modifikácie môžu byť spúšťané životným štýlom, čím sa mení riziko obezity a jej komplikácií.

Obezita a gény – čo je zodpovedné za obezitu: gény alebo životné prostredie?

Odpoveď na túto otázku je ťažká. V prípade monogénnej obezity a genetických syndrómov súvisiacich s obezitou faktory prostredia neovplyvnia fenotyp obezity tak výrazne (ak vôbec), ako v prípade polygénnej obezity, ktorej fenotyp úzko závisí od interakcie s prostredím.

Pri vzniku obezity sú obzvlášť dôležitéstravovacie návyky , ktoré sú do značnej miery formované prostredím, v ktorom vyrastáme. Vedecké výskumy ukazujú, že veľmi dôležitá je tu úloha rodičov a nimi odovzdávané stravovacie návyky. Zdôrazňuje sa, že to platí najmä pre jedenie menej kalorických, ale výživnejších jedál, ako je zelenina, ktorej konzumácia je formovaná pozitívnymi alebo negatívnymi skúsenosťami s týmito potravinami. Na rozdiel od vysokokalorických potravín, napríklad sladkostí, kde zohrávajú väčšiu úlohu vrodené predispozície.

Vieš to…

Stravovacie návyky môžu byť ovplyvnené génmi, napríklad prostredníctvom chuti. V poslednej dobe sa tzv tuková príchuť, ktorá môže predstavovať šiesty typ príchute rozpoznávajúci mastné kyseliny. Chuťové vnemy spojené s výrobkami bohatými na tuk môžu viesť k jeho nadmernému prísunu v strave a následne k obezite. "Chuť tuku" môže byť ovplyvnená polymorfizmami génuCD36(anglickyklaster diferenciácie 36 ).

Existujú tri najbežnejšie polymorfizmy génuCD36 :

  1. rs1761667
  2. rs1527483
  3. rs3840546

Ukázalo sa, že ľudia s variantmi GG a GA polymorfizmu rs1761667 sú citlivejší na „chuť tuku“ a majú schopnosť vnímať výrazne nižšiu koncentráciu mastných kyselín v jedle ako varianty AA , ktoré potrebujú dosiahnuť rovnakú úroveň chuťového vnemu. oveľa vyšší obsah tejto zložky v jedlách.

„Chuť tuku“ môže nepriamo ovplyvniť stravovacie návyky. Precitlivenosť na mastné kyseliny v potravinách je spojená s nižším prísunom vysokotučných produktov v strave a nižším indexom BMI.

Výskum ukázal, že ajvoľnočasové aktivity , napríklad sledovanie televízie, môže zosilniť negatívny efekt „génov obezity“. To samozrejme neznamená, že gény interagujú s časom stráveným predtýmTV, ale vzťah medzi spôsobom trávenia času (v tomto prípade nie veľmi aktívnym) a zvýšeným rizikom obezity. Iné štúdie ukázali, že ľudia, ktorí uprednostňujú túto formu trávenia voľného času, konzumujú aj viac vysokokalorických, nezdravých potravín.

Väčšina odborníkov zdôrazňuje, že kľúčovú úlohu v epidémii obezity zohrávajú napokon environmentálne faktory. Vysvetľovať to predovšetkým tým, že naše gény sa nemenia tak rýchlo ako životný štýl, ktorý momentálne vedieme. Príkladom sú už spomínané polymorfizmy génuFTO , kde mnohé štúdie ukázali, že predispozíciu k obezite možno prekonať vhodnou stravou a fyzickou aktivitou.

Obezita a gény - molekulárna diagnostika obezity

Molekulárny výskum genetického základu obezity možno vykonávať v akomkoľvek veku, keďže náš genóm sa počas nášho života nemení. Pri rozhodovaní o vykonaní testu je dôležitá podrobná rodinná anamnéza, ktorá môže naznačovať dedičný charakter obezity.

Ak má pacient okrem obezity aj iné závažné poruchy, ako napríklad mentálne postihnutie, môže to naznačovať genetický syndróm súvisiaci s obezitou. Pri diagnostike genetických syndrómov súvisiacich s obezitou sa na hodnotenie štruktúry a počtu chromozómov v bunke používajú cytogenetické techniky.

Keď testovanie vylučuje genetické syndrómy, dôležitý je aj rozhovor týkajúci sa výživy a návykov. Ak poukazuje na nadmerný kalorický príjem pri nízkej fyzickej aktivite, potom treba myslieť na polygénnu obezitu. V tomto prípade môžete otestovať genetické polymorfizmy, napríklad gényFTOaleboMC4R , ktoré môžu potvrdiť predispozíciu k obezite.

Testy na prítomnosť mutácií a polymorfizmov sa vykonávajú pomocou metód molekulárnej biológie, najmä založených na polymerázovej reťazovej reakcii (PCR). Najbežnejšie je Sangerovo sekvenovanie. Testy je možné vykonať v špecializovaných nemocniciach s genetickými laboratóriami.

Okrem toho je na trhu niekoľko komerčných spoločností, ktoré vykonávajú genetické testovanie na „gény obezity“. Získaný výsledok je potrebné konzultovať so špecialistom na lekársku genetiku, aby sa posúdil klinický význam zistenej genetickej mutácie / polymorfizmu.

Dôležité

Poradnikzdrowie.pl podporuje bezpečnú liečbu a dôstojný život ľudí trpiacich obezitou. Tento článok neobsahuje diskriminačný a stigmatizujúci obsah ľudí trpiacich obezitou.

Kategórie:

Obezita