Затлъстяването възниква по много причини, включително генетични. Учените смятат, че гените могат да представляват почти 70% от колебанията на телесното тегло. Това означава ли, че гените са отговорни за по-голямата част от затлъстяването?

Затлъстяванетое сложно хронично заболяване, което възниква от много екологични, метаболитни, психологически, хормонални и генетични причини. Факторите на околната среда имат най-голямо влияние върху развитието на затлъстяването, включително, преди всичко, прекомерното предлагане на преработени висококалорични храни и ниската физическа активност, както и нарушенията в работата на хормоните на глада и ситост.

Научните изследвания показват обаче, че гените също са от голямо значение в генезиса на затлъстяването. Предлагаме как гените и тяхното наследство допринасят за затлъстяването и какви са видовете генно затлъстяване.

Затлъстяване и гени - какво представляват генетичните полиморфизми?

Генетични полиморфизми, вкл. Единични нуклеотидни полиморфизми (SNPsЕдинични нуклеотидни полиморфизми ) са малки промени в генома. Последствието от полиморфизмите е появата на различни генни варианти в човешката популация. Това от своя страна се отразява на фенотипа, т.е. как изглежда всеки от нас и как реагира на факторите на околната среда.

Така генетичните полиморфизми могат да повлияят на риска от развитие на различни заболявания, метаболизма на микро- и макроелементи, лекарства и дори частично да определят психологическите характеристики на човек. На всеки полиморфизъм е даден идентификационен номер, който започва с буквите "rs", например rs9939609 заFTOгенен полиморфизъм.

Затлъстяване и гени - какво представляват генетичните мутации?

Механизмът на образуване на полиморфизъм и генетична мутация е сходен, т.е. произтича от грешки, направени при дублиране на ДНК, но последствията от тях са различни. Биологичният ефект на полиморфизма е по-фин от този на мутацията. Обикновено предизвиква различен отговор на факторите на околната среда, например диета, устойчивост на токсини. Ето защо се казва, че наличието на специфичен полиморфизъм може да ни предразположи например към затлъстяване или рак на гърдата.

Това не означава, разбира се, че трябва да се разболеем от тези болести. От друга страна, генетичните мутации обикновено са толкова вредни за организма, че често водят до сериозни наследствени заболявания. За разлика от полиморфизмите, мутационният ефект е необратим инезависимо от факторите на околната среда. И въпреки че това разделение изглежда очевидно и ясно, учените не винаги успяват да начертаят ясна граница между мутацията и генетичния полиморфизъм.

Проверете какви са причините за затлъстяването и как се лекува безопасно!

Затлъстяване и гени - видове затлъстяване с генетична основа

  • Моногенно затлъстяване(изолирано), т.е. причинено от мутация в единичен ген.
  • Затлъстяване, свързано с генетични синдроми , където затлъстяването е само един от симптомите на наследствено генетично заболяване.
  • Полигенно затлъстяване(често срещано), т.е. причинено от наличието на генетични полиморфизми в няколко гена - най-честата форма на генетично затлъстяване.

"Гените на затлъстяването" могат да предразположат не само към самото затлъстяване. Малко гени кодират протеини, отговорни само за един биохимичен път, така че ефектите на един генен полиморфизъм могат да бъдат многопосочни. Следователно „гените за затлъстяване“ могат също да предразположат към диабет тип 2, нарушения на липидите, рак и сърдечно-съдови заболявания.

Затлъстяване и гени - моногенно затлъстяване

Моногенното затлъстяване се среща само при няколко процента от населението и води до трета степен на затлъстяване, т.нар. морбидно затлъстяване в ранна детска възраст. Досега са описани няколко гена, чиито мутации могат да причинят моногенно затлъстяване:LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB .

Тези гени кодират протеини, които могат да допринесат пряко или косвено за затлъстяването. Повечето от тях са свързани с т.нар системата лептин-меланокортин, която контролира чувството за глад и ситост.

Най-добре изследваните в контекста на моногенното затлъстяване са: генLEP(на английскилептин ), кодиращ лептин и генLEPR(лептинов рецептор), кодиращ рецептора за лептин. Лептинът или "хормонът на ситост" е молекула, секретирана от мастните клетки и регулира метаболизма на храната. Лептинът действа върху лептиновите рецептори, разположени в хипоталамуса, чрез които се инхибира рефлексът на глада.

Откриването на ролята на мутацията на лептиновите гени и неговия рецептор при образуването на моногенно затлъстяване се дължи на наблюдения върху лабораторни мишки, при коитоLEPи LEPRгени, те са силно повредени. Забелязано е, че тези мишки имат необуздаен апетит, което води до изключително затлъстяване. По-късни проучвания показват, че животните сLEPгенни мутации имат твърде ниски нива на лептин в кръвта, а тези с генни мутации LEPRбяха устойчиви на лептин.

Също при хората, мутациите в гените, свързани с лептина, водят до почти пълна липса на лептин в кръвта или резистентност на лептиновите рецептори и следователно прекомерен апетит и затлъстяване. Освен това при хората ефектите от липсата на лептин включват поведенчески разстройства, имунодефицити и високи нива на инсулин в кръвта.

Друг значим ген, чиито мутации нарушават пътя лептин-меланокортин, еMC4Rген ( рецептор на меланокортин 4 ), кодиращ рецептора на меланокортин 4 Този рецептор се свързва с хормона проопиомеланокортин, съкратеноPOMC .

Струва си да се спомене, че мутациите вPOMCгена, кодиращ проопиомеланокортин, също причиняват моногенно затлъстяване. Хората сMC4Rгенни мутации имат повишен апетит и ястията, които ядат, са много по-големи от тези без тази мутация. Освен това те имат високи нива на инсулин в кръвта.

Като се има предвид, че моногенното затлъстяване е причинено от генетични мутации, които нарушават необратимо важни метаболитни пътища, възможностите за лечение са ограничени. Изключение правят хората сLEPгенна мутация, тъй като в този случай дефицитът на лептин може да бъде допълнен чрез прилагане на хормона отвън.

Затлъстяване и гени - затлъстяване, свързано с генетични синдроми

Свързаните със затлъстяването генетични синдроми са група заболявания, при които затлъстяването е само един от симптомите. Общо са описани около 25 такива болестни образувания. В допълнение към затлъстяването, те се характеризират с вродени дефекти, интелектуални затруднения и специфични поведенчески разстройства.

Генетичните синдроми, свързани със затлъстяването, са изключително редки и са причинени главно от обширни генетични промени в загубата или дублирането на хромозомни фрагменти. Хромозомите са структурите, върху които се намират всички гени в клетката и следователно тяхното увреждане води до аномалии в много гени наведнъж.

Най-често срещаният е синдромът на Prader-Willi. Честотата на този синдром е 1: 10 000-50 000 раждания. Основната причина за PWS е загубата на фрагмент от хромозома 15 (регион 15q11-q13), който е наследен от бащата. Такива големи генетични загуби причиняват неизправност на много гени. Следователно, в допълнение към изключителното затлъстяване, хората с PWS страдат от:

  • намален мускулен тонус (хипотония),
  • слаби изражения на лицето,
  • прекомерен апетит,​​
  • интелектуална недостатъчност, нарушения на съня.

ВероятноМеханизмът зад затлъстяването при този синдром е нарушаване на биохимичните пътища в хипоталамуса, свързани със секрецията на грелин (наречен "хормон на глада"). Високите нива на грелин при пациентите водят до неинхибиран апетит.

Друг пример за генетичен синдром, при който затлъстяването е доминиращ симптом, е синдромът на Bardet-Biedl. При пациенти с този синдром затлъстяването се развива на възраст между 1 и 2 години. Други симптоми на синдрома включват:

  • наличие на допълнителни пръсти на ръцете и краката (полидактилия),
  • дегенерация на ретината на окото,
  • интелектуална недостатъчност,
  • нарушения в развитието на гениталните органи и бъбреците.

Синдромът се причинява от мутации в най-малко 20 гена (включителноBBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10 ).

Други описани генетични синдроми, свързани със затлъстяването, включват:

  • групата на Коен
  • отбор на Börjeson-Lehman
  • Екипът на Alström
  • Синдром на Симпсън-Голаби
  • Дърводелски екип
  • Синдром на Уилсън-Търнър
  • екип на Смит и Магенис
  • синдром на дисомия на хромозома 14

Затлъстяване и гени - полигенно затлъстяване

Откриването на полигенното затлъстяване беше революционно, тъй като се смята, че може да обясни повече от 90% от затлъстяването. В много големи проучвания, включващи еднояйчни близнаци (т.е. със същия геном), е доказано, че гените представляват почти 70% от разликата в телесната маса, измерена чрез индекса на телесна маса (ИТМ).

Въпреки това се подчертава, че при полигенното затлъстяване взаимодействието между "гените на затлъстяването" и факторите на околната среда, т.е. начина на живот, е много важно. Следователно в случая говорим за предразположение към затлъстяване.

С други думи, само защото имаме неблагоприятни варианти на "гените на затлъстяването" не означава, че трябва да затлъстяваме. Поради тази причина изследването на полигенното затлъстяване е много трудно, тъй като не е лесно да се докаже причинно-следствена връзка между специфични гени и начин на живот.

Важно

Много често промените в гените, допринасящи за моногенното затлъстяване, могат да бъдат включени във формирането на полигенно затлъстяване. Пример е genMC4R . Разликата е, че в случай на полигенно затлъстяване, степента на генно увреждане е по-лека, тъй като е причинена от полиморфизъм.

Смята се, че механизмът, чрез който полиморфизмите на генаMC4Rвлияят на предразположеността към затлъстяване, се дължи на честите закуски между храненията и склонността към преяждане. Рисковите варианти на полиморфизма rs17782313 на генаMC4R(варианти CT и CC) са свързани спо-висок ИТМ както при деца, така и при възрастни, по-чести закуски и склонност към ядене на висококалорични храни.

Интересно е, че е доказано, че средиземноморската диета може да отслаби въздействието на неблагоприятните варианти както наFTO , така и наMC4R .

генни полиморфизми

Първият открит и най-добре проучен ген, предразполагащ към затлъстяване, еFTOгенген, свързан с мастната маса и затлъстяването. Той кодира ензима 2-оксоглутарат деметилаза, който се експресира особено в хипоталамуса и панкреасните островчета, което показва важната му роля в регулирането на енергийния метаболизъм в организма.

Наличието на неблагоприятен вариант на полиморфизма rs9939609 на генаFTO(т.нар. АА вариант, който се среща при 16% от европейците) се свързва с по-висок риск от затлъстяване и диабет тип 2 в сравнение с типичните варианти на този ген (така наречените TT и TA варианти).

Въпреки че молекулярните механизми, водещи до такива предразположения, не са напълно изяснени, в проучвания, включващи деца, е доказано, че полиморфизмите наFTOгена могат да повлияят, наред с другото, върху снабдяването с храна, особено тази с високо съдържание на калории. Доказано е, че децата с неблагоприятния вариант на генFTO , които са имали неограничен достъп до висококалорична храна, консумират значително повече от нея, отколкото децата с типичните варианти.

Въпреки това, най-интересната от гледна точка на стратегиите за лечение на полигенно затлъстяване е "чувствителността" наFTOгенни полиморфизми към промени в начина на живот. Публикуваните мета-анализи показват, че хората със затлъстяване с вариант на АА, освен че са по-податливи на неблагоприятни ефекти от начина на живот и по този начин са предразположени към затлъстяване, могат по-ефективно да намалят теглото чрез въвеждане на подходяща диета и физическа активност, отколкото хората с варианти на ТТ и ТА.

В други проучвания е доказано, че при хора, подложени на бариатрична хирургия, вариацията на генаFTOсъщо може да помогне за поддържане на здравословно телесно тегло след операция.

Прочетете също: Затлъстяване и гени. Какво е синдром на Bardet-Biedl?

Знаеш ли това…

Можем да променим гените си с нашия начин на живот.Колкото и абсурдно да звучи, откритията, направени през последните години, показват, че е така! Така нареченият епигенетични модификации, които са един вид връзка между генетиката и околната среда. Епигенетичните модификации могат буквално да "включват" и "изключват" експресията на определени гени чрез молекулярни химически маркери.

Най-важното е, че тези видове промени не променят структурата на ДНК, така че те не са вид мутациягенетично, което е необратимо, но нещо, което се променя динамично, особено под влияние на факторите на околната среда. Именно епигенетичните модификации могат да бъдат предизвикани от начина на живот, като по този начин променят риска от затлъстяване и неговите усложнения.

Затлъстяване и гени - какво е отговорно за затлъстяването: гени или околната среда?

Отговорът на този въпрос е труден. В случай на моногенно затлъстяване и свързани със затлъстяването генетични синдроми, факторите на околната среда няма да повлияят на фенотипа на затлъстяването толкова силно (ако изобщо има), както в случая на полигенно затлъстяване, чийто фенотип зависи тясно от взаимодействието с околната среда.

Особено важни за развитието на затлъстяването сахранителните навици , които до голяма степен се формират от средата, в която израстваме. Научните изследвания показват, че тук е много важна ролята на родителите и предаваните от тях хранителни навици. Подчертава се, че това се отнася особено за приемането на по-малко калорични храни, но по-питателни, като зеленчуци, консумацията на които се формира от положителни или отрицателни преживявания с тези храни. За разлика от висококалоричните храни, например сладките, където вродените предразположения играят по-голяма роля.

Знаеш ли това…

Хранителните навици могат да бъдат повлияни от гени, например чрез усещането за вкус. Напоследък т.нар аромат на мазнини, който може да представлява шести тип вкус, разпознаващ мастни киселини. Вкусовите усещания, свързани с продукти, богати на мазнини, могат да доведат до прекомерното им предлагане в диетата и следователно до затлъстяване. „Вкусът на мазнини“ може да бъде повлиян от полиморфизмите на генаCD36(английскиклъстер на диференциация 36 ).

Има три най-често срещани полиморфизма на генаCD36 :

  1. rs1761667
  2. rs1527483
  3. rs3840546

Доказано е, че хората с GG и GA вариантите на полиморфизма rs1761667 са по-чувствителни към "вкуса на мазнини" и имат способността да усещат значително по-ниска концентрация на мастни киселини в храната в сравнение с вариантите AA , които трябва да постигнат същото ниво на вкусово усещане. Много по-високо съдържание на тази съставка в ястията.

"Вкусът на мазнини" може косвено да повлияе на хранителните навици. Свръхчувствителността към мастни киселини в храната се свързва с по-ниско предлагане на богати на мазнини продукти в диетата и по-нисък индекс на BMI.

Изследванията показват, че същодейности за свободното време , например, гледането на телевизия може да засили негативния ефект на "гените на затлъстяването". Разбира се, това не предполага, че гените взаимодействат с времето, прекарано преди тователевизия, но връзката между начина на прекарване на времето (в случая не особено активно) и повишения риск от затлъстяване. Други проучвания показват, че хората, които предпочитат тази форма на прекарване на свободното си време, също консумират повече висококалорична, нездравословна храна.

Повечето специалисти подчертават, че в крайна сметка факторите на околната среда играят ключова роля в епидемията от затлъстяване. Обяснявайки това преди всичко с факта, че нашите гени не се променят толкова бързо, колкото начина на живот, който водим в момента. Пример са споменатите по-горе полиморфизми на генаFTO , където много изследвания показват, че предразположението към затлъстяване може да бъде преодоляно с подходяща диета и физическа активност.

Затлъстяване и гени - молекулярна диагностика на затлъстяването

Молекулярно изследване на генетичната основа на затлъстяването може да се извърши на всяка възраст, тъй като геномът ни е непроменен през целия ни живот. Важно при вземането на решение за провеждане на теста е подробната фамилна анамнеза, която може да предполага наследствен характер на затлъстяването.

Ако в допълнение към затлъстяването пациентът има други сериозни нарушения, като интелектуална недостатъчност, това може да предполага генетичен синдром, свързан със затлъстяването. При диагностицирането на генетични синдроми, свързани със затлъстяването, се използват цитогенетични техники за оценка на структурата и броя на хромозомите в клетката.

Когато тестването изключва генетични синдроми, интервюто относно храненето и навиците също е важно. Ако показва прекомерен калориен прием с ниска физическа активност, тогава трябва да се има предвид полигенното затлъстяване. В този случай можете да тествате за генетични полиморфизми, например гениFTOилиMC4R , което може да потвърди предразположението към затлъстяване.

Тестовете за наличие на мутации и полиморфизми се извършват с помощта на методи на молекулярна биология, основно базирани на полимеразна верижна реакция (PCR). Най-често срещаното е секвенирането на Сангер. Тестовете могат да се извършват в специализирани болници с генетични лаборатории.

Освен това на пазара има няколко търговски компании, които извършват генетични тестове за "гени за затлъстяване". Полученият резултат трябва да се консултира със специалист по медицинска генетика, за да се оцени клиничната значимост на откритата генетична мутация/полиморфизъм.

Важно

Poradnikzdrowie.pl подкрепя безопасното лечение и достоен живот на хората, страдащи от затлъстяване. Тази статия не съдържа дискриминационно и стигматизиращо съдържание на хора, страдащи от затлъстяване.

Категория:

Затлъстяване