Fedme og gener. Hvilke gener forårsager fedme?

Fedme opstår af mange grunde, herunder genetisk. Forskere vurderer, at gener kan tegne sig for næsten 70% af kropsvægtudsvingene. Betyder dette, at gener er ansvarlige for størstedelen af ​​fedme?

Læs også: Hvad vi arver fra vores forfædre, eller GENER, der er ansvarlige for vores temperament, ... Fedme - årsager, behandling og konsekvenser

Fedme er en kompleks kronisk sygdom, der stammer fra mange miljømæssige, metaboliske, psykologiske, hormonelle og genetiske årsager. Den største indflydelse på udviklingen af ​​fedme udøves af miljøfaktorer, herunder først og fremmest den overdrevne forsyning af forarbejdede fødevarer med høje kalorier og lav fysisk aktivitet samt forstyrrelser i arbejdet med sult og mæthedshormoner. Videnskabelig forskning viser imidlertid, at gener også er vigtige i dannelsen af ​​fedme. Vi foreslår, hvordan gener og deres arv bidrager til fedme, og hvad er typerne af fedme.

Indholdsfortegnelse:

1. Fedme og gener - hvad er genetiske polyformer?
2. Fedme og gener - hvad er genetiske mutationer?
3. Fedme og gener - typer af fedme med genetisk baggrund
4. Fedme og gener - monogen fedme
5. Fedme og gener - fedme forbundet med genetiske syndromer
6. Fedme og gener - polygen fedme
7. Fedme og gener - hvad er ansvarlig for fedme: gener eller miljøet?
8. Fedme og gener - molekylær diagnostik af fedme

Fedme og gener - hvad er genetiske polymorfier?

Genetiske polymorfier, blandt andre Enkelt nukleotidpolymorfier (SNP'er) Enkelt nukleotid polymorfier) dette er små ændringer i genomet. Konsekvensen af ​​polymorfier er forekomsten af ​​forskellige genvarianter i den menneskelige befolkning. Dette påvirker igen fænotypen, sådan ser vi hver især ud og reagerer på miljøfaktorer. Således kan genetiske polymorfier påvirke risikoen for at udvikle forskellige sygdomme, metabolismen af ​​mikro- og makronæringsstoffer, stoffer og endda delvis bestemme en persons psykologiske egenskaber. Hver polymorfisme har fået et identifikationsnummer, der starter med bogstaverne "rs" f.eks. Rs9939609 for genpolymorfismen FTO.

Fedme og gener - hvad er genetiske mutationer?

Mekanismen til dannelse af polymorfisme og genetisk mutation er ens, dvs. den skyldes fejl, der er foretaget under DNA-duplikering, men deres konsekvenser er forskellige. Den biologiske virkning af polymorfisme er subtilere end mutation. Normalt forårsager det en anden reaktion på miljøfaktorer, fx diæt, resistens over for toksiner. Derfor siges det, at tilstedeværelsen af ​​en specifik polymorfisme kan prædisponere os for for eksempel fedme eller brystkræft. Dette betyder selvfølgelig ikke, at vi bliver syge af disse sygdomme. På den anden side er genetiske mutationer normalt så skadelige for kroppen, at de ofte fører til alvorlige arvelige sygdomme. I modsætning til polymorfier er mutationseffekten irreversibel og uafhængig af miljøfaktorer. Og selvom denne opdeling synes åbenbar og klar, lykkes det ikke altid forskere at trække en klar linje mellem en mutation og genetisk polymorfisme.

Fedme og gener - typer af fedme med genetisk baggrund

• Monogen (isoleret) fedme, dvs. fedme forårsaget af en mutation i et enkelt gen.
• Fedme forbundet med genetiske syndromer, hvor fedme kun er et symptom på en arvelig genetisk lidelse.
• Polygen fedme (almindelig), dvs. forårsaget af tilstedeværelsen af ​​genetiske polymorfier i flere gener - den mest almindelige form for fedme med et genetisk grundlag.

"Fedme gener" kan ikke kun disponere for fedme i sig selv. Få gener koder for proteiner, der kun er ansvarlige for en biokemisk vej, så virkningerne af et genpolymorfisme kan være multidirektionel. Derfor kan "fedme-gener" også disponere for type 2-diabetes, lipidlidelser, kræft og hjerte-kar-sygdomme.

Fedme og gener - monogen fedme

Monogen fedme forekommer kun i et par procent af befolkningen og resulterer i grad III fedme, den såkaldte sygelig fedme i den tidlige barndom. Indtil videre er flere gener blevet beskrevet, hvis mutationer kan forårsage monogen fedme, og de er: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Disse gener koder for proteiner, der kan bidrage direkte eller indirekte til fedme. De fleste af dem er relateret til den såkaldte leptin-melanocortinsystemet, der styrer følelsen af ​​sult og mæthed.

De mest undersøgte i forbindelse med monogen fedme er: gen LEP (eng. leptin) kodende for leptin og gen LEPR (leptinreceptor), der koder for receptoren for leptin. Leptin, eller "mæthedshormonet", er et molekyle udskilt af fedtceller og regulerer metabolismen forbundet med fødeindtagelse. Leptin virker på leptinreceptorer placeret i hypothalamus, gennem hvilke sultrefleksen hæmmes. Opdagelsen af ​​mutations rolle i leptinet og dets receptorgener i dannelsen af ​​monogen fedme blev foretaget takket være observationer på laboratoriemus, hvor LEP og LEPR de blev hårdt beskadiget. Det blev bemærket, at disse mus havde en uhæmmet appetit, hvilket resulterede i ekstrem fedme. Senere undersøgelser viste, at dyr med genmutationen LEP havde for lave blodleptinniveauer og med genmutationer LEPR var resistente over for virkningen af ​​leptin.

Også hos mennesker resulterer mutationer i leptin-relaterede gener i næsten fuldstændigt fravær af leptin i blodet eller modstanden fra leptinreceptorer til dets virkninger og følgelig overdreven appetit og fedme. Derudover er virkningen af ​​mangel på leptin hos mennesker adfærdsmæssige forstyrrelser, immundefekter og høje blodinsulinniveauer.

Et andet signifikant gen, hvis mutationer forstyrrer leptin-melanocortin-vejen, er genet MC4R (eng. melanocortin 4-receptor), der koder for melanocortin 4. receptoren. Denne receptor binder til hormonet proopiomelanocortin, kort sagt POMC. Det er værd at nævne, at genmutationerne POMC proopiomelanocortin forårsager også monogen fedme. Mennesker med genmutationer MC4R har øget appetitten, og de måltider, de spiser, er meget større end af mennesker uden denne mutation. Derudover har de høje blodinsulinniveauer.

I betragtning af at monogen fedme er forårsaget af genetiske mutationer, der forstyrrer uigenkaldeligt vigtige metaboliske veje, er behandlingsmulighederne begrænsede. Undtagelsen er mennesker med en genmutation LEPfordi i dette tilfælde kan leptinmangel erstattes ved at administrere hormonet eksternt.

Fedme og gener - fedme forbundet med genetiske syndromer

De genetiske syndromer forbundet med fedme er en gruppe sygdomme, hvor fedme kun er et symptom. Cirka 25 sådanne sygdomsenheder er blevet beskrevet i alt. Ud over fedme er de kendetegnet ved medfødte defekter, intellektuelt handicap og specifikke adfærdsforstyrrelser. De genetiske syndromer, der er forbundet med fedme, er ekstremt sjældne og er hovedsageligt forårsaget af omfattende genetiske ændringer i tab eller duplikering af kromosomfragmenter. Kromosomer er de strukturer, som alle gener i en celle findes på, og derfor resulterer deres skade i abnormiteter i mange gener på én gang.

Det mest almindelige er Prader-Willi syndrom. Forekomsten af ​​dette syndrom er 1: 10.000-50.000 fødsler. Hovedårsagen til PWS er ​​tabet af et fragment af kromosom 15 (region 15q11-q13), der arves fra faderen. Sådanne store genetiske tab forårsager funktionsfejl i mange gener. Ud over ekstrem fedme lider derfor mennesker med PWS af nedsat muskeltonus (hypotoni), dårlig ansigtsudtryk, overdreven appetit, intellektuelt handicap og søvnforstyrrelser. Den sandsynlige mekanisme for fedme i dette syndrom er forstyrrelse af de biokemiske veje i hypothalamus relateret til ghrelin (kaldet "sulthormon"). Høje niveauer af ghrelin hos patienter resulterer i uhæmmet appetit.

Anbefalet artikel:

Prader-Willi syndrom - årsager, symptomer og behandling

Et andet eksempel på et genetisk syndrom, hvor fedme er det dominerende symptom, er Bardet-Biedl syndrom.Hos patienter med dette syndrom udvikler fedme sig mellem 1 og 2 år. Andre symptomer på syndromet inkluderer tilstedeværelsen af ​​ekstra fingre og tæer (polydactyly), degeneration af nethinden i øjet, intellektuelt handicap, lidelser i udviklingen af ​​kønsorganer og nyrer. Syndromet er forårsaget af mutationer i mindst 20 gener (inkl. BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

Anbefalet artikel:

Fedme og gener. Hvad er Bardet-Biedl syndrom?

Andre beskrevne genetiske syndromer forbundet med fedme inkluderer:

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

Fedme og gener - polygen fedme

Opdagelsen af ​​polygen fedme var banebrydende, da det antages, at den kan tegne sig for over 90% af fedmen. I meget store undersøgelser, der involverer identiske tvillinger (dvs. med samme genom), er det bevist, at gener tegner sig for næsten 70% af forskellen i kropsvægt målt ved kropsmasseindekset (BMI). Ikke desto mindre understreges det, at i polygen fedme er interaktionen mellem "fedme gener" og miljøfaktorer, dvs. livsstil, meget vigtig. Derfor taler vi i dette tilfælde om en tilbøjelighed til fedme. Med andre ord, bare fordi vi har ugunstige varianter af "fedme-gener", betyder det ikke, at vi bliver overvægtige. Af denne grund er forskning i polygen fedme meget vanskelig, da det ikke er let at bevise en årsag-og-effekt sammenhæng mellem specifikke gener og livsstil.

Det første opdagede og samtidig det bedst studerede gen, der disponerer for fedme, er genet FTO (eng. fedtmasse- og fedmeassocieret gen). Det koder for enzymet 2-oxoglutarat demethylase, som udtrykkes især i hypothalamus og bugspytkirteløerne, hvilket indikerer dets vigtige rolle i reguleringen af ​​energimetabolisme i kroppen. Tilstedeværelsen af ​​en ugunstig variant af genet rs9939609 polymorfisme FTO (den såkaldte variant AA, som forekommer hos 16% af europæerne) har været forbundet med en højere risiko for fedme og type 2-diabetes sammenlignet med typiske varianter af dette gen (såkaldte TT- og TA-varianter). Selvom de molekylære mekanismer, der fører til sådanne dispositioner, ikke er belyst fuldt ud, har undersøgelser, der involverer børn, vist, at genpolymorfier FTO kan påvirke blandt andre om levering af mad, især den med høje kalorier. Det er bevist, at børn med en ugunstig genvariant FTOder havde ubegrænset adgang til mad med højt kalorieindhold, indtog meget mere af det end børn med de typiske muligheder.

Imidlertid er det mest interessante aspekt af polygene fedme-behandlingsstrategier "følsomheden" af genpolymorfierne FTO til livsstilsændringer. De offentliggjorte metaanalyser har vist, at overvægtige mennesker med variant AA, ud over at være mere tilbøjelige til uønskede livsstilseffekter og således disponeret for fedme, kan reducere kropsvægten mere effektivt ved at indføre en passende diæt og fysisk aktivitet end mennesker med varianter. TT og TA. Andre undersøgelser har vist, at genvariation hos mennesker, der gennemgår bariatrisk kirurgi FTO det kan også hjælpe med at opretholde en sund kropsvægt efter operationen.

Vigtig

Meget ofte kan ændringer i gener, der bidrager til monogen fedme, være involveret i dannelsen af ​​polygen fedme. Et eksempel er gen MC4R. Forskellen er, at i polygen fedme er graden af ​​genbeskadigelse mildere, da den er forårsaget af polymorfisme. Den mekanisme, hvormed genpolymorfier formodes at være MC4R påvirke tilbøjeligheden til fedme som resultat af den hyppigere snack mellem måltiderne og tendensen til at spise for meget. Risikovarianter af rs17782313-genpolymorfismen MC4R (CT og CC varianter) er blevet forbundet med højere BMI hos både børn og voksne, hyppigere snacking og en tendens til at spise mad med højt kalorieindhold. Interessant er det blevet vist, at middelhavskosten kan svække virkningen af ​​ugunstige varianter af begge genpolymorfier FTOog MC4R.

Ved du det...

Vi kan ændre vores gener med vores livsstil. Så absurd som det lyder, viser opdagelser i de senere år, at det er det! Den såkaldte epigenetiske modifikationer, som er en slags forbindelse mellem genetik og miljøet. Epigenetiske ændringer kan bogstaveligt talt "tænde" og "deaktivere" ekspressionen af ​​visse gener gennem molekylære kemiske tags. Vigtigst er det, at disse typer ændringer ikke ændrer DNA-strukturen, dvs. de er ikke en slags irreversibel genetisk mutation, men noget, der gennemgår dynamiske ændringer, især under påvirkning af miljøfaktorer. Det er epigenetiske ændringer, der kan udløses af livsstil og dermed ændrer risikoen for fedme og dens komplikationer.

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

Svaret på dette spørgsmål er vanskeligt. I tilfælde af monogen fedme og genetiske syndromer relateret til fedme vil miljøfaktorer ikke påvirke fedme-fænotypen så stærkt (hvis overhovedet) som den er i tilfælde af polygen fedme, hvis fænotype er tæt afhængig af interaktion med miljøet.

Spisevaner er særligt vigtige i udviklingen af ​​fedme, og de er stort set formet af det miljø, hvor vi vokser op. Videnskabelig forskning viser, at forældrenes rolle og de spisevaner, som de videreføres, er meget vigtige her. Det understreges, at dette især gælder for at spise mindre kalorieindhold, men mere nærende, såsom grøntsager, hvis forbrug er formet af positive eller negative oplevelser med disse fødevarer. I modsætning til mad med højt kalorieindhold, f.eks. Slik, hvor medfødte dispositioner spiller en større rolle.

Ved du det...

Spisevaner kan påvirkes af gener, for eksempel gennem smagssansen. Den såkaldte en fedtaroma, der kan repræsentere en sjette type aromegenkendende fedtsyrer. De smagsoplevelser, der er forbundet med produkter, der er rige på fedt, kan føre til overdreven tilførsel i kosten og dermed forårsage fedme. "Fedtets smag" kan påvirkes af genpolymorfier CD36 (eng. klynge af differentiering 36). De tre mest almindelige genpolymorfier er blevet skelnet CD36: rs1761667, rs1527483 og rs3840546. Det er blevet vist, at mennesker med GG- og GA-varianterne af rs1761667-polymorfismen er mere følsomme over for "smagen af ​​fedt" og har evnen til at mærke en signifikant lavere koncentration af fedtsyrer i skålene end AA-varianterne, som for at opnå det samme niveau af smagsfølelse kræver et meget højere indhold af denne komponent i skålene. . "Fedtets smag" kan indirekte påvirke spisevaner. Overfølsomhed over for fedtsyrer i mad er forbundet med et lavere udbud af fedtfattige produkter i kosten og et lavere BMI-indeks.

Forskning har vist, at også former for fritid, såsom at se tv, kan forstærke den negative effekt af "fedme gener". Selvfølgelig antyder dette ikke en interaktion mellem gener med den tid, der bruges på tv, men et forhold mellem den måde, hvorpå folk bruger deres tid (i dette tilfælde ikke særlig aktiv) med en øget risiko for fedme. Andre undersøgelser har vist, at folk, der foretrækker denne form for at bruge deres fritid, også spiser mere usund mad med højt kalorieindhold.

De fleste specialister understreger, at det trods alt er miljøfaktorer, der spiller en nøglerolle i fedmeepidemien. At forklare dette frem for alt ved, at vores gener ikke ændrer sig så hurtigt som den livsstil, vi i øjeblikket fører. De tidligere nævnte genpolymorfier er et eksempel FTO, hvor det er blevet vist i mange undersøgelser, at tilbøjeligheden til fedme kan overvindes med passende diæt og fysisk aktivitet.

Fedme og gener - molekylær diagnostik af fedme

Molekylær forskning i det genetiske grundlag for fedme kan udføres i alle aldre, da vores genom er uændret i vores liv. Når man træffer beslutningen om at udføre testen, er en detaljeret familiehistorie vigtig, da den kan antyde, at fedme er arvelig. Hvis patienten ud over fedme har andre alvorlige lidelser, såsom intellektuel handicap, kan dette antyde et genetisk syndrom forbundet med fedme. Ved diagnosen fedme-relaterede genetiske syndromer anvendes cytogenetiske teknikker til at vurdere strukturen og antallet af kromosomer i en celle. Når forskningen udelukker genetiske syndromer, er historien om ernæring og vaner også vigtig. Hvis det indikerer et for stort kalorieindtag med lav fysisk aktivitet, bør polygen fedme overvejes. I dette tilfælde kan der udføres test for genetiske polymorfier, f.eks. Gener FTO eller MC4Rder kan bekræfte en tilbøjelighed til fedme.

Testene for tilstedeværelse af mutationer og polymorfier udføres under anvendelse af molekylærbiologiske metoder, hovedsageligt baseret på polymerasekædereaktion (PCR). Den mest almindelige er Sanger-sekventering. Test kan udføres på specialiserede hospitaler, der har genetiske laboratorier. Derudover er der adskillige kommercielle virksomheder på markedet, der udfører genetisk test for "fedme gener". Det opnåede resultat bør konsulteres med en specialist inden for medicinsk genetik for at vurdere den kliniske betydning af den påviste genetiske mutation / polymorfisme.

Litteratur:
1. Abete I. et al. Forskellige diætstrategier for vægttab i fedme: energiens rolle og indhold af makronæringsstoffer. "Nutr Res Rev" 2006, 19, 5-17.
2. Fenech M. et al. Nutrigenetics and nutrigenomics: synspunkter på den aktuelle status og anvendelser inden for ernæringsforskning og praksis. "J Nutrigenet Nutrigenomics" 2011, 4, 69-89.
3. Frayling T.M. et al. En almindelig variant i FTO-genet er forbundet med kropsmasseindeks og er disponeret for fedme hos børn og voksne. "Videnskab" 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. et al., Fedme genetik - patogenese, kliniske og diagnostiske aspekter. Udviklingsperiodemedicin, 2017; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. et al. Genetiske og miljømæssige faktorer i relativ kropsvægt og menneskelig fedme. Opfør dig. Genet. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. et al. Genernes rolle i fedme. Moderne synspunkter, patogenese, kliniske aspekter. Endokrinologi, fedme og metaboliske lidelser 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. et al. Fra monogen til polygen fedme: nylige fremskridt. Eur Psykiatri til ungdomsadoles. 2010 mar; 19 (3): 297-310.
8. Savage S.J. et al. Forældrenes indflydelse på spiseadfærd. Undfangelse til ungdomsårene. J Law Med etik. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. et al. Fra monogen til polygen fedme: nylige fremskridt. Eur Psykiatri til ungdomsadoles. 2010 mar; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. et al. Forbindelse mellem almindelig polymorfisme nær MC4R-genet og fedme risiko: en systematisk gennemgang og metaanalyse. "PLoS One" 2012, 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. et al. Forbindelser mellem FTO rs9939609 og MC4R rs17782313 polymorfier med type 2 diabetes moduleres efter diæt og er højere, når overholdelsen af ​​middelhavs diætmønsteret er lav. "Cardiovasc Diabetol" 2012, 6 (11), 137.
12. Qi Q. et al. Tv-ser, fysisk aktivitet i fritiden og den genetiske disposition i forhold til kropsmasseindeks hos kvinder og mænd. Cirkulation. 9. oktober 2012; 126 (15): 1821-7.
13. Rifle K. Smagens genetik. Kan gener bestemme spisevaner? Moderne diætetik 11/2017.

Vigtig

Poradnikzdrowie.pl understøtter sikker behandling og et værdigt liv for mennesker, der lider af fedme.
Denne artikel indeholder ikke noget indhold, der diskriminerer eller stigmatiserer mennesker, der lider af fedme.