Fedme og gener. Hvilke gener forårsaker fedme?

Fedme oppstår av mange grunner, inkludert genetisk. Forskere anslår at gener kan utgjøre nesten 70% av kroppsvektens svingninger. Betyr dette at gener er ansvarlige for størstedelen av fedme?

Les også: Det vi arver fra våre forfedre, eller GENER som er ansvarlige for vårt temperament, ... Fedme - årsaker, behandling og konsekvenser

Fedme er en kompleks kronisk sykdom som oppstår fra mange miljømessige, metabolske, psykologiske, hormonelle og genetiske årsaker. Den største innflytelsen på utviklingen av fedme utøves av miljøfaktorer, inkludert først og fremst overdreven tilførsel av bearbeidede matvarer med høye kalorier og lav fysisk aktivitet, samt forstyrrelser i arbeidet med sult og metthetshormoner. Vitenskapelig forskning viser imidlertid at gener også er av stor betydning i oppveksten av fedme. Vi foreslår hvordan gener og deres arv bidrar til fedme og hva er typene genfedme.

Innholdsfortegnelse:

1. Fedme og gener - hva er genetiske flerformer?
2. Fedme og gener - hva er genetiske mutasjoner?
3. Fedme og gener - typer fedme med genetisk grunnlag
4. Fedme og gener - monogen fedme
5. Fedme og gener - fedme assosiert med genetiske syndromer
6. Fedme og gener - polygen fedme
7. Fedme og gener - hva er ansvarlig for fedme: gener eller miljøet?
8. Fedme og gener - molekylær diagnostikk av fedme

Fedme og gener - hva er genetiske polymorfier?

Genetiske polymorfier, blant andre Enkeltnukleotidpolymorfier (SNP) Enkelt nukleotid polymorfier) dette er små endringer i genomet. Konsekvensen av polymorfier er forekomsten av forskjellige genvarianter i den menneskelige befolkningen. Dette påvirker i sin tur fenotypen, slik hver av oss ser ut og reagerer på miljøfaktorer. Dermed kan genetiske polymorfier påvirke risikoen for å utvikle forskjellige sykdommer, metabolismen av mikro- og makronæringsstoffer, medikamenter, og til og med delvis bestemme de psykologiske egenskapene til en person. Hver polymorfisme har fått et identifikasjonsnummer som starter med bokstavene "rs" f.eks. Rs9939609 for genpolymorfismen FTO.

Fedme og gener - hva er genetiske mutasjoner?

Mekanismen for dannelsen av polymorfisme og genetisk mutasjon er lik, det vil si at den skyldes feil gjort under DNA-duplisering, men deres konsekvenser er forskjellige. Den biologiske effekten av polymorfisme er subtilere enn mutasjonen. Vanligvis forårsaker det en annen respons på miljøfaktorer, for eksempel diett, resistens mot giftstoffer. Derfor sies det at tilstedeværelsen av en spesifikk polymorfisme kan predisponere oss for for eksempel fedme eller brystkreft. Dette betyr selvfølgelig ikke at vi må bli syke av disse sykdommene. På den annen side er genetiske mutasjoner vanligvis så skadelige for kroppen at de ofte fører til alvorlige arvelige sykdommer. I motsetning til polymorfier er mutasjonseffekten irreversibel og uavhengig av miljøfaktorer. Og selv om denne inndelingen virker åpenbar og klar, klarer ikke alltid forskere å trekke en klar linje mellom en mutasjon og genetisk polymorfisme.

Fedme og gener - typer fedme med genetisk grunnlag

• Monogen (isolert) fedme, dvs. fedme forårsaket av en mutasjon i et enkelt gen.
• Fedme assosiert med genetiske syndromer, hvor fedme bare er ett symptom på en arvelig genetisk lidelse.
• Polygen fedme (vanlig), dvs. forårsaket av tilstedeværelsen av genetiske polymorfier i flere gener - den vanligste formen for fedme med genetisk grunnlag.

"Fedme gener" kan disponere ikke bare overvekt i seg selv. Få gener koder for proteiner som er ansvarlige for bare en biokjemisk vei, så effekten av et genpolymorfisme kan være multidireksjonell. Derfor kan "fedmegener" også disponere for type 2-diabetes, lipidlidelser, kreft og hjerte- og karsykdommer.

Fedme og gener - monogen fedme

Monogen fedme forekommer bare i noen få prosent av befolkningen og resulterer i grad III fedme, den såkalte sykelig fedme i tidlig barndom. Så langt har flere gener blitt beskrevet, hvis mutasjoner kan forårsake monogen fedme, og de er: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Disse genene koder for proteiner som kan bidra direkte eller indirekte til fedme. De fleste av dem er i slekt med den såkalte leptin-melanokortinsystemet, som kontrollerer følelsen av sult og metthet.

De mest studerte i sammenheng med monogen fedme er: gener LEP (eng. leptin) koding for leptin og gen LEPR (leptinreseptor) som koder for reseptoren for leptin. Leptin, eller "metthetshormonet", er et molekyl som skilles ut av fettceller og regulerer metabolismen assosiert med matinntak. Leptin virker på leptinreseptorer som ligger i hypothalamus som sultrefleksen hemmer gjennom. Oppdagelsen av mutasjonenes rolle i leptinet og dets reseptorgener i dannelsen av monogen fedme ble gjort takket være observasjoner på laboratoriemus der LEP og LEPR de ble hardt skadet. Det ble lagt merke til at disse musene hadde en uhemmet appetitt, noe som resulterte i ekstrem fedme. Senere studier viste at dyr med genmutasjonen LEP hadde for lave leptinnivåer i blodet, og med genmutasjoner LEPR var resistente mot virkningen av leptin.

Også hos mennesker resulterer mutasjoner i leptinrelaterte gener i nesten fullstendig fravær av leptin i blodet eller motstanden til leptinreseptorer mot dets effekter, og følgelig overdreven appetitt og fedme. I tillegg er effekten av mangel på leptin hos mennesker atferdssykdommer, immunsvikt og høye insulinnivåer i blodet.

Et annet viktig gen hvis mutasjoner forstyrrer leptin-melanokortinveien, er genet MC4R (eng. melanokortin 4 reseptor) som koder for melanokortin 4. Reseptoren binder seg til hormonet proopiomelanokortin, forkortet POMC. Det er verdt å nevne at genmutasjonene POMC proopiomelanocortin forårsaker også monogen fedme. Mennesker med genmutasjoner MC4R har økt appetitt, og måltidene de spiser er mye større enn av mennesker uten denne mutasjonen. I tillegg har de høye insulinnivåer i blodet.

Gitt at monogen fedme er forårsaket av genetiske mutasjoner som forstyrrer irreversibelt viktige metabolske veier, er behandlingsmulighetene begrenset. Unntaket er mennesker med genmutasjon LEPfordi i dette tilfellet kan leptinmangel erstattes ved å administrere hormonet eksternt.

Fedme og gener - fedme assosiert med genetiske syndromer

De genetiske syndromene assosiert med fedme er en gruppe sykdommer der fedme bare er ett symptom. Rundt 25 slike sykdomsenheter er beskrevet totalt. I tillegg til fedme, er de preget av medfødte mangler, intellektuell funksjonshemning og spesifikke atferdsforstyrrelser. De genetiske syndromene assosiert med fedme er ekstremt sjeldne og er hovedsakelig forårsaket av omfattende genetiske endringer i tap eller duplisering av kromosomfragmenter. Kromosomer er strukturene som alle gener i en celle ligger på, og derfor resulterer skaden i abnormiteter i mange gener samtidig.

Den vanligste er Prader-Willi syndrom. Forekomsten av dette syndromet er 1: 10.000-50.000 fødsler. Hovedårsaken til PWS er ​​tapet av et fragment av kromosom 15 (region 15q11-q13) som arves fra faren. Slike store genetiske tap forårsaker funksjonsfeil i mange gener. Derfor, i tillegg til ekstrem fedme, lider personer med PWS av redusert muskeltonus (hypotoni), dårlig ansiktsuttrykk, overdreven appetitt, utviklingshemming og søvnproblemer. Den sannsynlige mekanismen for fedme i dette syndromet er forstyrrelsen av de biokjemiske banene i hypothalamus relatert til utskillelsen av ghrelin (kalt "sulthormonet"). Høye nivåer av ghrelin hos pasienter resulterer i uhemmet appetitt.

Anbefalt artikkel:

Prader-Willi syndrom - årsaker, symptomer og behandling

Et annet eksempel på et genetisk syndrom der fedme er det dominerende symptomet er Bardet-Biedl syndrom.Hos pasienter med dette syndromet utvikler fedme seg mellom 1 og 2 år. Andre symptomer på syndromet inkluderer tilstedeværelsen av ekstra fingre og tær (polydactyly), degenerasjon av øyets netthinne, intellektuell funksjonshemning, forstyrrelser i kjønnsorganene og nyrene. Syndromet er forårsaket av mutasjoner i minst 20 gener (inkl. BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

Anbefalt artikkel:

Fedme og gener. Hva er Bardet-Biedl syndrom?

Andre beskrevne genetiske syndromer forbundet med fedme inkluderer:

• Cohens syndrom
• Börjeson-Lehman syndrom
• Alströms syndrom
• Simpson-Golabi syndrom
• Snekkersyndrom
• Wilson-Turners syndrom
• Smith og Magenis syndrom
• kromosom 14 disomy syndrom

Fedme og gener - polygen fedme

Oppdagelsen av polygen fedme var banebrytende, ettersom det antas at den kan utgjøre over 90% av fedmen. I veldig store studier med identiske tvillinger (dvs. med samme genom) er det bevist at gener er ansvarlige for nesten 70% av forskjellen i kroppsvekt målt ved kroppsmasseindeks (BMI). Likevel understrekes det at i polygen fedme er interaksjonen mellom "fedme gener" og miljøfaktorer, dvs. livsstil, veldig viktig. Derfor, i dette tilfellet, snakker vi om en disposisjon for fedme. Med andre ord, bare fordi vi har ugunstige varianter av "fedmegener", betyr ikke det at vi må bli overvektige. Av denne grunn er forskning på polygen fedme veldig vanskelig, da det ikke er lett å bevise et årsak og virkningsforhold mellom spesifikke gener og livsstil.

Det første oppdagede og samtidig det best studerte genet som disponerer for fedme, er genet FTO (eng. fettmasse- og fedmeassosiert gen). Den koder enzymet 2-oksoglutarat demetylase, som uttrykkes spesielt i hypothalamus og bukspyttkjerteløyene, noe som indikerer dets viktige rolle i reguleringen av energimetabolismen i kroppen. Tilstedeværelsen av en ugunstig variant av genet rs9939609 polymorfisme FTO (den såkalte varianten AA, som forekommer hos 16% av europeerne) har vært assosiert med en høyere risiko for fedme og type 2-diabetes sammenlignet med typiske varianter av dette genet (såkalte TT- og TA-varianter). Selv om de molekylære mekanismene som fører til slike disposisjoner ikke er fullstendig belyst, har studier som involverer barn vist at genpolymorfier FTO kan påvirke bl på tilførselen av mat, spesielt den med høye kalorier. Det er bevist at barn med en ugunstig genvariant FTOsom hadde ubegrenset tilgang til kaloririk mat, konsumerte mye mer av det enn barn med de typiske alternativene.

Imidlertid er det mest interessante aspektet av strategier for polygen fedmebehandling "følsomheten" til genpolymorfismer FTO for livsstilsendringer. De publiserte metaanalysene viste at overvektige mennesker med variant AA, i tillegg til å være mer utsatt for uønskede livsstilseffekter og dermed predisponert for fedme, kan mer effektivt redusere kroppsvekten ved å innføre et passende kosthold og fysisk aktivitet enn personer med varianter TT og TA. Andre studier har vist at genvariabilitet hos personer som gjennomgår bariatrisk kirurgi FTO det kan også bidra til å opprettholde en sunn kroppsvekt etter operasjonen.

Viktig

Svært ofte kan endringer i gener som bidrar til monogen fedme være involvert i dannelsen av polygen fedme. Et eksempel er gener MC4R. Forskjellen er at i polygen fedme er graden av genskade mildere, ettersom den er forårsaket av polymorfisme. Mekanismen som det er meningen at genpolymorfier skal være MC4R påvirke predisposisjonen til fedme som følge av hyppigere snacks mellom måltider og tendensen til å spise for mye. Risikovarianter av rs17782313 genpolymorfisme MC4R (CT- og CC-varianter) har vært assosiert med høyere BMI hos både barn og voksne, hyppigere snacking og en tendens til å spise mat med høyt kaloriinnhold. Det er interessant at det er vist at middelhavsdiet kan svekke virkningen av ugunstige varianter av begge genpolymorfier. FTOog MC4R.

Visste du at...

Vi kan endre genene våre med vår livsstil. Så absurd som det høres ut, viser funn gjort de siste årene at det er det! Den såkalte epigenetiske modifikasjoner, som er en slags kobling mellom genetikk og miljøet. Epigenetiske modifikasjoner kan bokstavelig talt "slå på" og "slå" av uttrykket for visse gener gjennom molekylære kjemiske koder. Viktigst av alt, endrer ikke disse typer endringer DNA-strukturen, dvs. de er ikke en slags irreversibel genetisk mutasjon, men noe som gjennomgår dynamiske endringer, spesielt under påvirkning av miljøfaktorer. Det er epigenetiske modifikasjoner som kan utløses av livsstil, og dermed endre risikoen for fedme og dens komplikasjoner.

Fedme og gener - hva er ansvarlig for fedme: gener eller miljøet?

Svaret på dette spørsmålet er vanskelig. Når det gjelder monogen fedme og genetiske syndromer relatert til fedme, vil miljøfaktorer ikke påvirke fedmefenotypen så sterkt (hvis i det hele tatt) som det er i tilfelle av polygen fedme, hvis fenotype avhenger nært av samspillet med miljøet.

Matvaner er spesielt viktige i utviklingen av fedme, og de er i stor grad formet av miljøet vi vokser opp i. Vitenskapelig forskning viser at foreldrenes rolle og spisevanene som blir gitt videre, er veldig viktig her. Det understrekes at dette spesielt gjelder å spise mindre kalori mat, men mer næringsrik, som grønnsaker, hvis forbruk er formet av positive eller negative opplevelser med disse matvarene. I motsetning til mat med høyt kaloriinnhold, for eksempel søtsaker, hvor medfødte disposisjoner spiller en større rolle.

Visste du at...

Spisevaner kan påvirkes av gener, for eksempel gjennom smakssansen. Den såkalte en fett smak som kan representere en sjette type smak gjenkjennende fettsyrer. Smaksopplevelsene assosiert med matrike fettstoffer kan føre til overdreven tilførsel av dietten og dermed føre til fedme. Genpolymorfier kan påvirke "smaken av fett" CD36 (eng. klynge av differensiering 36). De tre vanligste genpolymorfismene har blitt skilt ut CD36: rs1761667, rs1527483 og rs3840546. Det er vist at personer med GG- og GA-variantene av polymorfismen rs1761667 er mer følsomme for "smaken av fett" og har evnen til å ane en betydelig lavere konsentrasjon av fettsyrer i mat enn med AA-variantene, som for å oppnå samme nivå av smakssensasjon krever et mye høyere innhold av denne komponenten i rettene sine. . "Smaken av fett" kan indirekte påvirke spisevanene. Overfølsomhet overfor fettsyrer i mat er assosiert med lavere tilførsel av fettrike produkter i kostholdet og en lavere BMI-indeks.

Forskning har vist at også former for bruk av fritid, som å se på TV, kan styrke den negative effekten av "fedmegener". Selvfølgelig antyder dette ikke en interaksjon av gener med tiden som brukes på TV, men et forhold mellom måten folk bruker tid på (i dette tilfellet ikke veldig aktiv) med økt risiko for fedme. Andre studier har vist at folk som foretrekker denne formen for å bruke fritiden, også spiser mer usunt mat med høy kaloriinnhold.

De fleste spesialister understreker at det tross alt er miljøfaktorer som spiller en nøkkelrolle i fedmeepidemien. Forklarer dette fremfor alt ved at genene våre ikke endrer seg så raskt som den livsstilen vi for øyeblikket fører. De tidligere nevnte genpolymorfismene er et eksempel FTO, hvor det i mange studier er vist at predisposisjonen for fedme kan overvinnes med riktig kosthold og fysisk aktivitet.

Fedme og gener - molekylær diagnostikk av fedme

Molekylære tester for det genetiske grunnlaget for fedme kan utføres i alle aldre, ettersom genomet vårt er uendret gjennom hele livet. Når du tar beslutningen om å utføre testen, er en detaljert familiehistorie viktig, da den kan antyde at det er arvelig karakter av fedme. Hvis pasienten i tillegg til fedme har andre alvorlige lidelser, som for eksempel intellektuell funksjonshemning, kan dette tyde på et genetisk syndrom assosiert med fedme. I diagnosen fedme-relaterte genetiske syndromer brukes cytogenetiske teknikker for å vurdere strukturen og antallet kromosomer i en celle. Når forskningen utelukker genetiske syndromer, er historien om ernæring og vaner også viktig. Hvis det indikerer for mye kaloriinntak med lav fysisk aktivitet, bør polygen fedme vurderes. I dette tilfellet kan det utføres testing for genetiske polymorfier, f.eks. Gener FTO eller MC4Rsom kan bekrefte en tilbøyelighet til fedme.

Testene for tilstedeværelse av mutasjoner og polymorfier utføres ved hjelp av molekylærbiologiske metoder, hovedsakelig basert på polymerasekjedereaksjon (PCR). Den vanligste er Sanger-sekvensering. Tester kan utføres på spesialiserte sykehus som har genetiske laboratorier. I tillegg er det flere kommersielle selskaper på markedet som utfører genetisk testing for "fedmegener". Det oppnådde resultatet bør konsulteres med en spesialist innen medisinsk genetikk for å vurdere den kliniske betydningen av den påviste genetiske mutasjonen / polymorfismen.

Litteratur:
1. Abete I. et al. Ulike kostholdsstrategier for vekttap i fedme: rolle av energi og makronæringsinnhold. "Nutr Res Rev" 2006, 19, 5–17.
2. Fenech M. et al. Nutrigenetics and nutrigenomics: synspunkter på nåværende status og anvendelser innen ernæringsforskning og praksis. "J Nutrigenet Nutrigenomics" 2011, 4, 69–89.
3. Frayling T.M. et al. En vanlig variant i FTO-genet er assosiert med kroppsmasseindeks og disponerer for fedme hos barn og voksne. "Vitenskap" 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. et al., Fedme genetikk - patogenese, kliniske og diagnostiske aspekter. Utviklingsperiode medisin, 2017; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. et al. Genetiske og miljømessige faktorer i relativ kroppsvekt og overvekt hos mennesker. Oppfør deg. Genet. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. et al. Genenes rolle i fedme. Samtidsvisninger, patogenese, kliniske aspekter. Endokrinologi, fedme og metabolske forstyrrelser 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. et al. Fra monogen til polygen fedme: nylige fremskritt. Eur barneungdomspsykiatri. 2010 mar; 19 (3): 297-310.
8. Savage S.J. et al. Foreldres innflytelse på spiseatferd. Befruktning til ungdomsårene. J lovmedisin. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. et al. Fra monogen til polygen fedme: nylige fremskritt. Eur barneungdomspsykiatri. 2010 mar; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. et al. Assosiasjon mellom vanlig polymorfisme nær MC4R-genet og fedme risiko: en systematisk gjennomgang og metaanalyse. "PLoS One" 2012, 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. et al. Assosiasjoner av FTO rs9939609 og MC4R rs17782313 polymorfier med type 2 diabetes er modulert av diett, og er høyere når overholdelsen av middelhavs diettmønsteret er lavt. "Cardiovasc Diabetol" 2012, 6 (11), 137.
12. Qi Q. et al. Fjernsyns ser, fysisk aktivitet på fritiden, og den genetiske disposisjonen i forhold til kroppsmasseindeks hos kvinner og menn. Sirkulasjon. 2012 9. oktober; 126 (15): 1821-7.
13. Rifle K. Smakens genetikk. Kan gener bestemme spisevaner? Moderne diett 11/2017.

Viktig

Poradnikzdrowie.pl støtter sikker behandling og et verdig liv for mennesker som lider av fedme.
Denne artikkelen inneholder ikke noe innhold som diskriminerer eller stigmatiserer mennesker som lider av fedme.