Obezita vzniká z mnoha důvodů, včetně genetických. Vědci odhadují, že geny mohou za téměř 70 % kolísání tělesné hmotnosti. Znamená to, že za většinu obezity jsou zodpovědné geny?

Obezitaje komplexní chronické onemocnění, které vzniká z mnoha environmentálních, metabolických, psychologických, hormonálních a genetických příčin. Největší vliv na vznik obezity mají faktory prostředí, mezi které patří především nadměrný přísun zpracovaných vysoce kalorických potravin a nízká fyzická aktivita, dále poruchy práce hormonů hladu a sytosti

Vědecké výzkumy však ukazují, že geny mají v genezi obezity také velký význam. Navrhujeme, jak geny a jejich dědičnost přispívají k obezitě a jaké jsou typy genové obezity.

Obezita a geny – co jsou genetické polymorfismy?

Genetické polymorfismy, vč. Jednonukleotidové polymorfismy (SNPSingle Nucleotide Polymorphisms ) jsou malé změny v genomu. Důsledkem polymorfismů je výskyt různých genových variant v lidské populaci. To zase ovlivňuje fenotyp, tedy to, jak každý z nás vypadá a jak reaguje na faktory prostředí.

Genetické polymorfismy tedy mohou ovlivňovat riziko rozvoje různých onemocnění, metabolismus mikro- a makronutrientů, léků a dokonce částečně určovat psychické vlastnosti člověka. Každému polymorfismu bylo přiděleno identifikační číslo, které začíná písmeny „rs“, např. rs9939609 pro polymorfismus genuFTO .

Obezita a geny – co jsou genetické mutace?

Mechanismus vzniku polymorfismu a genetické mutace je podobný, tj. vyplývá z chyb vzniklých při duplikaci DNA, ale jejich důsledky jsou různé. Biologický účinek polymorfismu je jemnější než účinek mutace. Obvykle způsobuje odlišnou reakci na faktory prostředí, např. stravu, odolnost vůči toxinům. Proto se říká, že přítomnost specifického polymorfismu nás může predisponovat například k obezitě nebo rakovině prsu.

To samozřejmě neznamená, že těmito nemocemi musíme onemocnět. Na druhou stranu genetické mutace jsou pro tělo většinou tak škodlivé, že často vedou k vážným dědičným chorobám. Na rozdíl od polymorfismů je efekt mutace nevratný anezávislý na faktorech prostředí. A ačkoli se toto rozdělení zdá zřejmé a jasné, vědcům se ne vždy podaří nakreslit jasnou hranici mezi mutací a genetickým polymorfismem.

Zkontrolujte, jaké jsou příčiny obezity a jak se dá bezpečně léčit!

Obezita a geny - typy obezity s genetickým základem

  • Monogenní obezita(izolovaná), tj. způsobená mutací v jediném genu.
  • Obezita spojená s genetickými syndromy , kde obezita je pouze jedním příznakem dědičné genetické poruchy
  • Polygenní obezita(běžná), tj. způsobená přítomností genetických polymorfismů v několika genech - nejběžnější forma genetické obezity.

„Geny obezity“ mohou predisponovat nejen k obezitě samotné. Jen málo genů kóduje proteiny odpovědné pouze za jednu biochemickou dráhu, takže účinky polymorfismu jednoho genu mohou být vícesměrné. Proto mohou „geny obezity“ také predisponovat k cukrovce 2. typu, poruchám lipidů, rakovině a kardiovaskulárním onemocněním.

Obezita a geny - monogenní obezita

Monogenní obezita se vyskytuje jen u pár procent populace a má za následek třetí stupeň obezity, tzv. morbidní obezita v raném dětství. Dosud bylo popsáno několik genů, jejichž mutace mohou způsobit monogenní obezitu:LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB .

Tyto geny kódují proteiny, které mohou přímo či nepřímo přispívat k obezitě. Většina z nich souvisí s tzv leptin-melanokortinový systém, který řídí pocit hladu a sytosti.

Nejlépe prozkoumané v souvislosti s monogenní obezitou jsou: genLEP(anglickyleptin ) kódující leptin a genLEPR(leptinový receptor) kódující receptor pro leptin. Leptin neboli „hormon sytosti“ je molekula vylučovaná tukovými buňkami a regulující metabolismus přijímané potravy. Leptin působí na leptinové receptory umístěné v hypotalamu, přes které je inhibován hladový reflex

K objevu role mutace leptinových genů a jeho receptoru při vzniku monogenní obezity došlo díky pozorování na laboratorních myších, u kterých bylyLEPa LEPRgeny byly vážně poškozeny. Bylo zjištěno, že tyto myši měly neomezenou chuť k jídlu, což mělo za následek extrémní obezitu. Pozdější studie ukázaly, že zvířata s genovými mutacemiLEPměla příliš nízké hladiny leptinu v krvi a zvířata s genovými mutacemi LEPRbyly rezistentní na leptin.

Také u lidí mají mutace v genech souvisejících s leptinem za následek téměř úplnou absenci leptinu v krvi nebo rezistenci leptinových receptorů a následně nadměrnou chuť k jídlu a obezitu. Kromě toho u lidí účinky nedostatku leptinu zahrnují poruchy chování, imunodeficience a vysoké hladiny inzulínu v krvi.

Dalším významným genem, jehož mutace narušují dráhu leptin-melanokortin, je genMC4R( receptor melanokortinu 4 ) kódující receptor melanokortinu 4 Tento receptor se váže na hormon proopiomelanokortin, zkráceněPOMC .

Stojí za zmínku, že mutace vPOMCgenu kódujícího proopiomelanokortin také způsobují monogenní obezitu. Lidé s genovými mutacemiMC4Rmají zvýšenou chuť k jídlu a jídla, která jedí, jsou mnohem větší než ti bez této mutace. Navíc mají vysokou hladinu inzulínu v krvi.

Vzhledem k tomu, že monogenní obezita je způsobena genetickými mutacemi, které narušují nevratně důležité metabolické dráhy, jsou možnosti léčby omezené. Výjimkou jsou lidé s mutací genuLEP , protože v tomto případě lze nedostatek leptinu doplnit podáváním hormonu zvenčí.

Obezita a geny - obezita spojená s genetickými syndromy

Genetické syndromy související s obezitou jsou skupinou nemocí, u kterých je obezita pouze jedním příznakem. Celkem bylo popsáno asi 25 takových chorobných entit. Kromě obezity se vyznačují vrozenými vadami, mentálním postižením a specifickými poruchami chování.

Genetické syndromy spojené s obezitou jsou extrémně vzácné a jsou způsobeny především rozsáhlými genetickými změnami ve ztrátě nebo duplikaci chromozomových fragmentů. Chromozomy jsou struktury, na kterých sídlí všechny geny v buňce, a proto jejich poškození vede k abnormalitám v mnoha genech najednou.

Nejběžnějším je Prader-Willi syndrom. Incidence tohoto syndromu je 1 : 10 000-50 000 porodů. Hlavní příčinou PWS je ztráta fragmentu chromozomu 15 (oblast 15q11-q13), který je zděděn po otci. Takové velké genetické ztráty způsobují selhání mnoha genů. Lidé s PWS proto kromě extrémní obezity trpí:

  • snížený svalový tonus (hypotonie),
  • slabá mimika,
  • nadměrná chuť k jídlu,
  • mentální postižení, poruchy spánku.

PravděpodobněMechanismus obezity u tohoto syndromu spočívá v narušení biochemických drah v hypotalamu souvisejících se sekrecí ghrelinu (nazývaného „hormon hladu“). Vysoké hladiny ghrelinu u pacientů vedou k netlumené chuti k jídlu.

Dalším příkladem genetického syndromu, ve kterém je dominantním příznakem obezita, je Bardet-Biedlův syndrom. U pacientů s tímto syndromem se obezita rozvíjí mezi 1. a 2. rokem. Mezi další příznaky syndromu patří:

  • přítomnost dalších prstů na rukou a nohou (polydaktylie),
  • degenerace sítnice oka,
  • mentální postižení,
  • vývojové poruchy pohlavních orgánů a ledvin

Syndrom je způsoben mutacemi v nejméně 20 genech (včetněBBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10 ).

Mezi další popsané genetické syndromy související s obezitou patří:

  • Cohenova kapela
  • tým Börjeson-Lehman
  • Alströmův tým
  • Simpsonův-Golabiho syndrom
  • Tesařský tým
  • Wilson-Turnerův syndrom
  • tým Smith and Magenis
  • syndrom disomie chromozomu 14

Obezita a geny - polygenní obezita

Objev polygenní obezity byl průlomový, protože se věří, že může vysvětlit více než 90 % obezity. Ve velmi rozsáhlých studiích zahrnujících identická dvojčata (tj. se stejným genomem) bylo prokázáno, že geny tvoří téměř 70 % rozdílu v tělesné hmotnosti měřeného indexem tělesné hmotnosti (BMI).

Nicméně je zdůrazněno, že u polygenní obezity je velmi důležitá interakce mezi „geny obezity“ a faktory prostředí, tedy životním stylem. Proto v tomto případě mluvíme o predispozici k obezitě.

Jinými slovy, to, že máme nepříznivé varianty „genů obezity“, neznamená, že musíme být obézní. Z tohoto důvodu je výzkum polygenní obezity velmi obtížný, protože není snadné prokázat vztah příčiny a následku mezi konkrétními geny a životním stylem.

Důležité

Velmi často se na vzniku polygenní obezity mohou podílet změny v genech přispívajících k monogenní obezitě. Příkladem je genMC4R . Rozdíl je v tom, že v případě polygenní obezity je stupeň poškození genu mírnější, protože je způsobeno polymorfismem.

Předpokládá se, že mechanismus, kterým polymorfismy genuMC4Rovlivňují predispozici k obezitě, je způsoben častým mlsáním mezi jídly a tendencí k přejídání. Rizikové varianty polymorfismu rs17782313 genuMC4R(varianty CT a CC) byly spojeny svyšší BMI u dětí i dospělých, častější svačiny a tendence jíst vysoce kalorická jídla.

Je zajímavé, že se ukázalo, že středomořská strava může oslabit dopad nepříznivých variant jakFTOaMC4R .

genové polymorfismy

První objevený a nejlépe prostudovaný gen predisponující k obezitě jeFTOgengen související s tukovou hmotou a obezitou. Kóduje enzym 2-oxoglutarát demetylázu, který je exprimován zejména v hypotalamu a ostrůvcích slinivky břišní, což ukazuje na jeho důležitou roli v regulaci energetického metabolismu v těle

Přítomnost nepříznivé varianty polymorfismu rs9939609 genuFTO(takzvaná varianta AA, která se vyskytuje u 16 % Evropanů) je spojována s vyšší riziko obezity a diabetu 2. typu ve srovnání s typickými variantami tohoto genu (takzvané varianty TT a TA).

Ačkoli molekulární mechanismy vedoucí k takovým predispozicím nebyly plně objasněny, studiemi zahrnujícími děti bylo prokázáno, že polymorfismy genuFTOmohou ovlivnit mj. na přísun potravin, zejména těch s vysokým obsahem kalorií. Bylo prokázáno, že děti s nepříznivou genovou variantouFTO , které měly neomezený přístup k vysoce kalorickému jídlu, toho zkonzumovaly výrazně více než děti s typickými variantami.

Nejzajímavější z hlediska strategií léčby polygenní obezity je však „citlivost“ genových polymorfismůFTOna změny životního stylu. Publikované metaanalýzy ukázaly, že obézní lidé s variantou AA, kromě toho, že jsou náchylnější k nepříznivým vlivům životního stylu a jsou tak náchylní k obezitě, mohou účinněji redukovat váhu zavedením vhodné stravy a fyzické aktivity než lidé s variantami TT a TA.

V jiných studiích se ukázalo, že u lidí podstupujících bariatrickou operaci může variace genuFTOtaké pomoci udržet zdravou tělesnou hmotnost po operaci.

Čtěte také: Obezita a geny. Co je Bardet-Biedlův syndrom?

Víš, že…

Svým životním stylem můžeme změnit naše geny.Jakkoli to zní absurdně, objevy učiněné v posledních letech ukazují, že tomu tak je! Takzvaný epigenetické modifikace, které jsou jakýmsi pojítkem mezi genetikou a prostředím. Epigenetické modifikace mohou doslova „zapnout“ a „vypnout“ expresi určitých genů prostřednictvím molekulárně chemických značek.

Nejdůležitější je, že tyto typy změn nemění strukturu DNA, takže se nejedná o typ mutacegenetické, které je nevratné, ale něco, co se dynamicky mění, zejména pod vlivem faktorů prostředí. Právě epigenetické modifikace mohou být spuštěny životním stylem, a tím změnit riziko obezity a jejích komplikací.

Obezita a geny – co je zodpovědné za obezitu: geny nebo prostředí?

Odpověď na tuto otázku je obtížná. V případě monogenní obezity a genetických syndromů souvisejících s obezitou neovlivní faktory prostředí fenotyp obezity tak silně (pokud vůbec), jako v případě polygenní obezity, jejíž fenotyp úzce závisí na interakci s prostředím.

Zvláště důležité při rozvoji obezity jsoustravovací návyky , které jsou do značné míry utvářeny prostředím, ve kterém vyrůstáme. Vědecké výzkumy ukazují, že role rodičů a jimi předávané stravovací návyky jsou zde velmi důležité. Zdůrazňuje se, že to platí zejména pro konzumaci méně kalorických, ale výživnějších potravin, jako je zelenina, jejíž konzumace je utvářena pozitivními či negativními zkušenostmi s těmito potravinami. Na rozdíl od kalorických jídel, jako jsou sladkosti, kde hrají větší roli vrozené predispozice.

Víš, že…

Stravovací návyky mohou být ovlivněny geny, například prostřednictvím chuti. V poslední době tzv tuková příchuť, která může představovat šestý typ příchuti rozeznávající mastné kyseliny. Chuťové vjemy spojené s produkty bohatými na tuk mohou vést k jeho nadměrnému přísunu ve stravě a následně k obezitě. "Chuť tuku" může být ovlivněna polymorfismy genuCD36(anglickyshluk diferenciace 36 ).

Existují tři nejčastější polymorfismy genuCD36 :

  1. rs1761667
  2. rs1527483
  3. rs3840546

Bylo prokázáno, že lidé s variantami GG a GA polymorfismu rs1761667 jsou citlivější na „chuť tuku“ a mají schopnost vnímat výrazně nižší koncentraci mastných kyselin v potravinách než varianty AA , které potřebují dosáhnout stejné úrovně chuťového vjemu. mnohem vyšší obsah této složky v pokrmech.

„Chuť tuku“ může nepřímo ovlivnit stravovací návyky. Přecitlivělost na mastné kyseliny v potravinách je spojena s nižším přísunem vysokotučných produktů ve stravě a nižším indexem BMI.

Výzkum ukázal, že takévolnočasové aktivity , například sledování televize, může zesílit negativní efekt „genů obezity“. To samozřejmě nenaznačuje, že geny interagují s časem stráveným předtímTV, ale vztah mezi způsobem trávení času (v tomto případě nepříliš aktivním) a zvýšeným rizikem obezity. Jiné studie ukázaly, že lidé, kteří preferují tuto formu trávení volného času, také konzumují více vysoce kalorických, nezdravých potravin.

Většina odborníků zdůrazňuje, že klíčovou roli v epidemii obezity hrají koneckonců faktory životního prostředí. Vysvětlovat to především tím, že naše geny se nemění tak rychle jako životní styl, který v současnosti vedeme. Příkladem jsou již dříve zmíněné polymorfismy genuFTO , kde mnoho studií prokázalo, že predispozici k obezitě lze překonat vhodnou stravou a fyzickou aktivitou.

Obezita a geny - molekulární diagnostika obezity

Molekulární výzkum genetického základu obezity lze provádět v jakémkoli věku, protože náš genom se po celý život nemění. Při rozhodování o provedení testu je důležitá podrobná rodinná anamnéza, která může naznačovat dědičnou povahu obezity.

Pokud má pacient kromě obezity další závažné poruchy, jako je například mentální postižení, může to naznačovat genetický syndrom související s obezitou. Při diagnostice genetických syndromů souvisejících s obezitou se k posouzení struktury a počtu chromozomů v buňce používají cytogenetické techniky

Když testování vyloučí genetické syndromy, je také důležitý rozhovor týkající se výživy a návyků. Pokud ukazuje na nadměrný kalorický příjem s nízkou fyzickou aktivitou, pak je třeba uvažovat o polygenní obezitě. V tomto případě můžete testovat genetické polymorfismy, např. genyFTOneboMC4R , které mohou potvrdit predispozici k obezitě.

Testy na přítomnost mutací a polymorfismů se provádějí pomocí metod molekulární biologie, především založených na polymerázové řetězové reakci (PCR). Nejběžnější je Sangerovo sekvenování. Testy lze provádět ve specializovaných nemocnicích s genetickými laboratořemi.

Kromě toho existuje na trhu několik komerčních společností, které provádějí genetické testování na „geny obezity“. Získaný výsledek by měl být konzultován se specialistou na lékařskou genetiku za účelem posouzení klinického významu detekované genetické mutace / polymorfismu

Důležité

Poradnikzdrowie.pl podporuje bezpečnou léčbu a důstojný život lidí trpících obezitou. Tento článek neobsahuje diskriminační a stigmatizující obsah lidí trpících obezitou.

Kategorie:

Obezita