Гојазност и гени. Који гени узрокују гојазност?

Гојазност се јавља из многих разлога, укључујући генетске. Научници процењују да гени могу да чине скоро 70% колебања телесне тежине. Да ли то значи да су гени одговорни за већину гојазности?

Прочитајте такође: Шта наследимо од предака, тј. ГЕНИ одговорни за наш темперамент, ... Гојазност - узроци, лечење и последице

Гојазност је компликована хронична болест која настаје из многих еколошких, метаболичких, психолошких, хормоналних и генетских узрока. Највећи утицај на развој гојазности имају фактори околине, укључујући, пре свега, прекомерно снабдевање прерађеном висококалоричном храном и ниску физичку активност, као и поремећаје у раду хормона глади и ситости. Међутим, научна истраживања показују да су гени такође од великог значаја у настанку гојазности. Предлажемо како гени и њихово наслеђе доприносе гојазности и које су врсте гојазности гена.

Преглед садржаја:

1. Гојазност и гени - шта су генетски полиформизми?
2. Гојазност и гени - шта су генетске мутације?
3. Гојазност и гени - врсте гојазности са генетским пореклом
4. Гојазност и гени - моногенска гојазност
5. Гојазност и гени - гојазност повезана са генетским синдромима
6. Гојазност и гени - полигена гојазност
7. Гојазност и гени - шта је одговорно за гојазност: гени или животна средина?
8. Гојазност и гени - молекуларна дијагностика гојазности

Гојазност и гени - шта су генетски полиморфизми?

Генетски полиморфизми, између осталих Полиморфизми једноструких нуклеотида (СНП) Полиморфизми појединачних нуклеотида) то су мале промене у геному. Последица полиморфизама је појава различитих варијанти гена у људској популацији. То, пак, утиче на фенотип, тако свако од нас изгледа и реагује на факторе околине. Дакле, генетски полиморфизми могу утицати на ризик од развоја различитих болести, метаболизма микро- и макронутријената, лекова, па чак и делимично одредити психолошке карактеристике особе. Сваки полиморфизам је добио идентификациони број који почиње словима „рс“, нпр. Рс9939609 за полиморфизам гена ФТО.

Гојазност и гени - шта су генетске мутације?

Механизам настанка полиморфизма и генетске мутације је сличан, тј. Резултат је грешака направљених током дуплирања ДНК, али њихове последице су различите. Биолошки ефекат полиморфизма је суптилнији од ефекта мутације. Обично узрокује другачији одговор на факторе околине, нпр. Прехрану, отпорност на токсине. Због тога се каже да нас присуство специфичног полиморфизма може предиспонирати на пример на гојазност или рак дојке. То, наравно, не значи да морамо да се разболимо од ових болести. С друге стране, генетске мутације су обично толико штетне за тело да врло често доводе до озбиљних наследних болести. За разлику од полиморфизама, ефекат мутације је неповратан и неовисан о факторима околине. И иако се ова подела чини очигледном и јасном, научници не успевају увек да повуку јасну линију између мутације и генетског полиморфизма.

Гојазност и гени - врсте гојазности са генетским пореклом

• Моногена (изолована) гојазност, тј. Гојазност узрокована мутацијом једног гена.
• Гојазност повезана са генетским синдромима, где је гојазност само један од симптома наследног генетског поремећаја.
• Полигенска гојазност (честа), тј. Узрокована присуством генетичких полиморфизама у неколико гена - најчешћи облик гојазности са генетском основом.

„Гени гојазности“ могу предиспонирати не само гојазност. Мало гена кодира протеине одговорне за само један биохемијски пут, па ефекти полиморфизма једног гена могу бити вишесмерни. Према томе, „гени за гојазност“ могу такође предиспонирати дијабетес типа 2, поремећаје липида, рак и кардиоваскуларне болести.

Гојазност и гени - моногенска гојазност

Моногена гојазност се јавља код само неколико процената популације и резултира гојазношћу ИИИ степена, тзв. морбидна гојазност у раном детињству. До сада је описано неколико гена, чије мутације могу изазвати моногену гојазност, а то су: ЛЕП, ЛЕПР, ПОМЦ, МЦ4Р, ПЦСК1, СИМ1, БДНФ, НТРК2, ГРХБ. Ови гени кодирају протеине који могу директно или индиректно допринети гојазности. Већина их је везана за тзв систем лептин-меланокортин, који контролише осећај глади и ситости.

Најпроученији у контексту моногенске гојазности су: ген ЛЕП (енг. лептин) кодирање лептина и гена ЛЕПР (лептински рецептор) који кодира рецептор за лептин. Лептин, или „хормон ситости“, је молекул који луче масне ћелије и регулише метаболизам повезан са уносом хране. Лептин делује на лептинске рецепторе смештене у хипоталамусу кроз који се инхибира рефлекс глади. До открића улоге мутација лептина и његових рецептора у стварању моногенске гојазности дошло је захваљујући запажањима на лабораторијским мишевима у којима ЛЕП и ЛЕПР били су тешко оштећени. Примећено је да су ови мишеви имали неспутан апетит, што је резултирало екстремном гојазношћу. Касније студије су показале да животиње са генском мутацијом ЛЕП имали прениски ниво лептина у крви и са мутацијама гена ЛЕПР били отпорни на дејство лептина.

Такође код људи, мутације гена повезаних са лептином резултирају готово потпуним одсуством лептина у крви или резистенцијом лептинских рецептора на његове ефекте, а последично и прекомерним апетитом и гојазношћу. Поред тога, код људи, ефекти недостатка лептина су поремећаји у понашању, имунодефицијенције и висок ниво инсулина у крви.

Још један значајан ген чија мутација нарушава пут лептин-меланокортин је ген МЦ4Р (енг. рецептор за меланокортин 4) који кодирају рецептор за меланокортин 4. Овај рецептор се везује за хормон проопиомеланокортин, скраћено ПОМЦ. Вреди напоменути да су мутације гена ПОМЦ проопиомеланокортин такође узрокује моногену гојазност. Људи са генским мутацијама МЦ4Р имају повећан апетит, а оброци које једу су много већи него код људи без ове мутације. Поред тога, имају висок ниво инсулина у крви.

С обзиром на то да је моногенска гојазност узрокована генетским мутацијама које нарушавају неповратно важне метаболичке путеве, могућности лечења су ограничене. Изузетак су људи са мутацијом гена ЛЕПјер се у овом случају недостатак лептина може надокнадити спољним давањем хормона.

Гојазност и гени - гојазност повезана са генетским синдромима

Генетски синдроми повезани са гојазношћу су група болести код којих је гојазност само један симптом. Укупно је описано око 25 таквих болести. Поред гојазности, карактеришу их урођени дефекти, интелектуални инвалидитет и специфични поремећаји у понашању. Генетски синдроми повезани са гојазношћу су изузетно ретки и углавном су узроковани опсежним генетским променама које укључују губитак или дуплирање фрагмената хромозома. Хромозоми су структуре на којима бораве сви гени у ћелији, па њихово оштећење резултира абнормалностима у многим генима одједном.

Најчешћи је Прадер-Вилли синдром. Инциденција овог синдрома је 1: 10 000-50 000 рођених. Главни узрок ПВС је губитак фрагмента хромозома 15 (регион 15к11-к13) који се наслеђује од оца. Тако велики генетски губици узрокују квар многих гена. Због тога, поред екстремне гојазности, људи са ПВС пате од смањеног тонуса мишића (хипотонија), лошег израза лица, прекомерног апетита, интелектуалних сметњи и поремећаја спавања. Вероватни механизам гојазности код овог синдрома је поремећај биохемијских путева у хипоталамусу повезан са лучењем грелина (званог „хормон глади“). Висок ниво грелина код пацијената резултира неспутаним апетитом.

Препоручени чланак:

Прадер-Вилли синдром - узроци, симптоми и лечење

Још један пример генетског синдрома код којег је гојазност доминантни симптом је Бардет-Биедлов синдром.Код пацијената са овим синдромом гојазност се развија између 1. и 2. године. Остали симптоми синдрома укључују присуство додатних прстију на рукама и ногама (полидактилија), дегенерација мрежњаче ока, интелектуални инвалидитет, поремећаји развоја гениталија и бубрега. Синдром је узрокован мутацијама у најмање 20 гена (укљ. ББС1, ББС2, ББС3, ББС4, ББС5, ББС6, ББС7, ББС8, ББС9, ББС10).

Препоручени чланак:

Гојазност и гени. Шта је Бардет-Биедлов синдром?

Остали описани генетски синдроми повезани са гојазношћу укључују:

• Кохенов синдром
• Борјесон-Лехманов синдром
• Алстромов синдром
• Симпсонов и Голабијев синдром
• Карпентеров синдром
• Вилсон-Турнер синдром
• Смитх и Магенис синдром
• синдром дисомије хромозома 14

Гојазност и гени - полигена гојазност

Откриће полигенске гојазности било је револуционарно, јер се верује да на њега може прећи 90% гојазности. У веома великим студијама које укључују једнојајчане близанце (тј. Са истим геномом), доказано је да гени чине готово 70% разлике у телесној тежини мереној индексом телесне масе (БМИ). Ипак, наглашава се да је у полигенској гојазности веома важна интеракција између „гена гојазности“ и фактора околине, односно животног стила. Стога, у овом случају, говоримо о предиспозицији за гојазност. Другим речима, то што имамо неповољне варијанте „гена за гојазност“ не значи да морамо постати гојазни. Из тог разлога, истраживање полигенске гојазности је веома тешко, јер није лако доказати узрочно-последичну везу између одређених гена и начина живота.

Први откривени и истовремено најбоље проучавани ген који предиспонира гојазност је ген ФТО (енг. ген повезан са масном масом и гојазношћу). Кодира ензим 2-оксоглутарат деметилазе, који се посебно изражава у хипоталамусу и острвцима панкреаса, што указује на његову важну улогу у регулацији енергетског метаболизма у телу. Присуство неповољне варијанте полиморфизма гена рс9939609 ФТО (такозвана варијанта АА, која се јавља код 16% Европљана) повезана је са већим ризиком од гојазности и дијабетеса типа 2 у поређењу са типичним варијантама овог гена (такозване ТТ и ТА варијанте). Иако молекуларни механизми који доводе до таквих предиспозиција нису у потпуности разјашњени, студије које укључују децу показале су да полиморфизми гена ФТО могу утицати, између осталог на снабдевање храном, посебно оном са високим калоријама. Доказано је да деца са неповољном генском варијантом ФТОкоји су имали неограничен приступ висококалоричној храни, конзумирали су је много више од деце са типичним опцијама.

Међутим, најзанимљивија са становишта полигених стратегија лечења гојазности је „осетљивост“ полиморфизама гена ФТО за промене начина живота. Објављене мета-анализе показале су да гојазни људи са варијантом АА, поред тога што су склонији негативним утицајима на животни стил и на тај начин предиспонирани на гојазност, могу ефикасније да смање телесну тежину увођењем одговарајуће дијете и физичке активности од људи са варијантама ТТ и ТА. Друге студије су показале да код људи који су подвргнути бариатријској операцији варијабилност гена ФТО такође може помоћи у одржавању здраве телесне тежине након операције.

Важно

Веома често, промене у генима који доприносе моногеној гојазности могу бити укључене у формирање полигене гојазности. Пример је ген МЦ4Р. Разлика је у томе што је код полигенске гојазности степен оштећења гена блажи, јер је узрокован полиморфизмом. Претпоставља се да је механизам којим су полиморфизми гена МЦ4Р утичу на предиспозицију за гојазност као резултат чешћих грицкалица између оброка и тенденције преједања. Варијанте ризика полиморфизма гена рс17782313 МЦ4Р (ЦТ и ЦЦ варијанте) повезани су са вишим БМИ и код деце и код одраслих, чешћим грицкалицама и тенденцијом да се једе висококалорична храна. Занимљиво је да се показало да медитеранска дијета може ослабити утицај неповољних варијанти оба полиморфизма гена ФТОи МЦ4Р.

Да ли знате да...

Своје стилове живота можемо променити у генима. Колико год апсурдно звучало, открића направљена последњих година показују да јесте! Такозвани епигенетске модификације, које су својеврсна веза између генетике и околине. Епигенетске модификације могу дословно „укључити“ и „искључити“ експресију одређених гена путем молекуларно хемијских ознака. Што је најважније, ове врсте промена не мењају структуру ДНК, односно нису врста неповратне генетске мутације, већ нешто што трпи динамичке промене, посебно под утицајем фактора околине. Епигенетске модификације могу бити изазване начином живота, мењајући тако ризик од гојазности и његових компликација.

Гојазност и гени - шта је одговорно за гојазност: гени или животна средина?

Одговор на ово питање је тежак. У случају моногенске гојазности и генетских синдрома повезаних са гојазношћу, фактори животне средине неће утицати на фенотип гојазности толико снажно (ако уопште) као што је то случај у случају полигенске гојазности, чији фенотип уско зависи од интеракције са околином.

Прехрамбене навике, које у великој мери обликује средина у којој одрастамо, посебно су важне за развој гојазности. Научна истраживања показују да су овде улога родитеља и прехрамбене навике које су пренели веома важни. Наглашава се да се то посебно односи на једење мање калоричне хране, али хранљивије, попут поврћа, чију конзумацију обликују позитивна или негативна искуства са овом храном. За разлику од висококалоричне хране, нпр. Слаткиша, где урођене предиспозиције играју већу улогу.

Да ли знате да...

Гени могу да утичу на прехрамбене навике, на пример кроз осећај укуса. Такозвани арома масти која може представљати шесту врсту ароме која препознаје масне киселине. Осећаји укуса повезани са производима богатим мастима могу довести до његовог прекомерног уноса у исхрани, а последично и до гојазности. Полиморфизми гена могу утицати на „укус масти“ ЦД36 (енг. кластер диференцијације 36). Разликована су три најчешћа полиморфизма гена ЦД36: рс1761667, рс1527483 и рс3840546. Показало се да су људи са ГГ и ГА варијантама полиморфизма рс1761667 осетљивији на „укус масти“ и имају способност да осете знатно нижу концентрацију масних киселина у храни него код АА варијанти, које за постизање истог нивоа осећаја укуса захтевају много већи садржај ове компоненте у јелима . „Окус масти“ може индиректно утицати на прехрамбене навике. Преосетљивост на масне киселине у храни повезана је са мањим уносом масних производа у исхрани и нижим индексом БМИ.

Истраживања су показала да такође облици провођења слободног времена, попут гледања телевизије, могу појачати негативни ефекат „гена за гојазност“. Наравно, ово не сугерише интеракцију гена са временом проведеним у гледању телевизије, већ однос између начина на који људи проводе време (у овом случају не превише активно) са повећаним ризиком од гојазности. Друга истраживања су показала да људи који више воле овај облик провођења слободног времена једу и више калоричне, нездраве хране.

Већина специјалиста наглашава да су, на крају крајева, фактори животне средине ти који играју кључну улогу у епидемији гојазности. Објашњавајући ово, пре свега, да се наши гени не мењају тако брзо као начин живота који тренутно водимо. Пример су претходно поменути полиморфизми гена ФТО, где је у многим студијама показано да се предиспозиција за гојазност може превазићи одговарајућом исхраном и физичком активношћу.

Гојазност и гени - молекуларна дијагностика гојазности

Молекуларни тестови за генетску основу гојазности могу се изводити у било ком добу, јер је наш геном непромењен током целог нашег живота. Приликом доношења одлуке о спровођењу теста важна је детаљна породична историја, која може сугерисати наследну природу гојазности. Ако, поред гојазности, пацијент има и друге озбиљне поремећаје, као што је интелектуална инвалидност, то може сугерисати генетски синдром повезан са гојазношћу. У дијагнози генетских синдрома повезаних са гојазношћу, цитогенетске технике се користе за процену структуре и броја хромозома у ћелији. Када истраживање искључује генетске синдроме, историја исхране и навике су такође важне. Ако указује на прекомерни унос калорија са ниском физичком активношћу, онда треба размотрити полигенску гојазност. У таквом случају може се извршити испитивање генетских полиморфизама, нпр. Гена ФТО или МЦ4Рто може потврдити предиспозицију за гојазност.

Тестови за присуство мутација и полиморфизама изводе се методама молекуларне биологије, углавном заснованим на ланчаној реакцији полимеразе (ПЦР). Најчешће је Сангерово секвенцирање. Тестови се могу изводити у специјализованим болницама које имају генетске лабораторије. Поред тога, на тржишту постоји неколико комерцијалних компанија које врше генетско тестирање на „гене гојазности“. Добијени резултат треба консултовати са специјалистом медицинске генетике како би се проценио клинички значај откривене генетске мутације / полиморфизма.

Литература:
1. Абете И. и сар. Различите дијететске стратегије за мршављење код гојазности: улога енергије и садржаја макронутријената. „Нутр Рес Рев“ 2006, 19, 5–17.
2. Фенецх М. и сар. Нутригенетика и нутригеномика: гледишта о тренутном стању и примени у истраживању и пракси исхране. „Ј Нутригенет Нутригеномицс“ 2011, 4, 69–89.
3. Фраилинг Т.М. ет ал. Уобичајена варијанта у ФТО гену повезана је са индексом телесне масе и предиспонира гојазност код деце и одраслих. „Наука“ 2007, 316, 889–894.
4. Барцзик А. и сар., Генетика гојазности - патогенеза, клинички и дијагностички аспекти. Развојна медицина, 2017; КСКСИ, 3, 186-202.
5. Маес Х. и сар. Генетски и еколошки фактори у релативној телесној тежини и гојазности човека. Бехав. Генет. 1997; 27: 325–351.
6. Мецзекалски Б. и сар. Улога гена у гојазности. Савремени погледи, патогенеза, клинички аспекти. Ендокринологија, гојазност и метаболички поремећаји 2008, 5 (1), 27-37.
7. Хиннеи А. и сар. Од моногенске до полигене гојазности: недавни напредак. Еур Цхилд Адолесц Псицхиатри. 2010. март; 19 (3): 297-310.
8. Саваге С.Ј. ет ал. Утицај родитеља на понашање у исхрани. Зачеће до адолесценције. Ј Лав Мед Етхицс. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Хиннеи А. и сар. Од моногенске до полигене гојазности: недавни напредак. Еур Цхилд Адолесц Псицхиатри. 2010. март; 19 (3): 297-310.
10. Кси Б. и сар. Повезаност између уобичајеног полиморфизма у близини гена МЦ4Р и ризика од гојазности: систематски преглед и метаанализа. „ПЛоС Оне“ 2012, 7 (9), е45731.
11. Ортега-Азорин Ц. и сар. Асоцијације полиморфизама ФТО рс9939609 и МЦ4Р рс17782313 са дијабетесом типа 2 модулирају се храном, што је веће када је приврженост медитеранском начину исхране ниска. „Цардиовасц Диабетол“ 2012, 6 (11), 137.
12. Ки К. и сар. Гледање телевизије, физичка активност у слободно време и генетска предиспозиција у односу на индекс телесне масе код жена и мушкараца. Тираж. 2012. октобар 9; 126 (15): 1821-7.
13. Пушка К. Генетика укуса. Могу ли гени одредити прехрамбене навике? Савремена дијететика 11/2017.

Важно

Порадникздровие.пл подржава сигурно лечење и достојанствен живот људи који пате од гојазности.
Овај чланак не садржи ниједан садржај који дискриминише или стигматизује људе који пате од гојазности.