Nutukimas ir genai. Kurie genai sukelia nutukimą?

Nutukimas atsiranda dėl daugelio priežasčių, įskaitant genetinį. Mokslininkai apskaičiavo, kad genai gali sudaryti beveik 70% kūno svorio svyravimų. Ar tai reiškia, kad genai yra atsakingi už nutukimą?

Taip pat skaitykite: Ką paveldime iš savo protėvių, ar GENES, atsakingus už mūsų temperamentą, ... Nutukimas - priežastys, gydymas ir pasekmės

Nutukimas yra sudėtinga lėtinė liga, atsirandanti dėl daugelio aplinkos, medžiagų apykaitos, psichologinių, hormoninių ir genetinių priežasčių. Didžiausią įtaką nutukimo vystymuisi daro aplinkos veiksniai, visų pirma, per didelis perdirbtų kaloringų maisto produktų tiekimas ir mažas fizinis aktyvumas, taip pat alkio ir sotumo hormonų darbo sutrikimai. Tačiau moksliniai tyrimai rodo, kad genai taip pat yra svarbūs nutukimo genezėje. Mes siūlome, kaip genai ir jų paveldėjimas prisideda prie nutukimo ir kokie yra genų nutukimo tipai.

Turinys:

1. Nutukimas ir genai - kas yra genetiniai poliformizmai?
2. Nutukimas ir genai - kas yra genetinės mutacijos?
3. Nutukimas ir genai - nutukimo tipai, turintys genetinį pagrindą
4. Nutukimas ir genai - monogeninis nutukimas
5. Nutukimas ir genai - nutukimas, susijęs su genetiniais sindromais
6. Nutukimas ir genai - poligeninis nutukimas
7. Nutukimas ir genai - kas atsakinga už nutukimą: genai ar aplinka?
8. Nutukimas ir genai - nutukimo molekulinė diagnostika

Nutukimas ir genai - kas yra genetiniai polimorfizmai?

Genetiniai polimorfizmai, be kita ko Vieno nukleotido polimorfizmai (SNP) Pavienių nukleotidų polimorfizmai) tai nedideli genomo pokyčiai. Polimorfizmų pasekmė yra įvairių genų variantų atsiradimas žmonių populiacijoje. Tai savo ruožtu daro įtaką fenotipui, t. Y. Kaip kiekvienas iš mūsų atrodo ir reaguoja į aplinkos veiksnius. Taigi genetiniai polimorfizmai gali paveikti įvairių ligų atsiradimo riziką, mikro- ir makroelementų, vaistų apykaitą ir netgi iš dalies nulemti žmogaus psichologines savybes. Kiekvienam polimorfizmui buvo suteiktas identifikacinis numeris, prasidedantis raidėmis „rs“, pvz., Rs9939609 - geno polimorfizmas FTO.

Nutukimas ir genai - kas yra genetinės mutacijos?

Polimorfizmo ir genetinės mutacijos susidarymo mechanizmas yra panašus, t. Y. Jis atsiranda dėl klaidų, padarytų DNR dubliavimo metu, tačiau jų pasekmės yra skirtingos. Biologinis polimorfizmo poveikis yra subtilesnis nei mutacijos. Paprastai tai sukelia skirtingą reakciją į aplinkos veiksnius, pvz., Dietą, atsparumą toksinams. Todėl sakoma, kad specifinio polimorfizmo buvimas gali nulemti, pavyzdžiui, nutukimą ar krūties vėžį. Tai, žinoma, nereiškia, kad turime sirgti šiomis ligomis. Kita vertus, genetinės mutacijos paprastai yra tokios kenksmingos organizmui, kad dažnai sukelia rimtų paveldimų ligų. Skirtingai nuo polimorfizmų, mutacijos poveikis yra negrįžtamas ir nepriklauso nuo aplinkos veiksnių. Nors šis skirstymas atrodo akivaizdus ir aiškus, mokslininkams ne visada pavyksta nubrėžti aiškią ribą tarp mutacijos ir genetinio polimorfizmo.

Nutukimas ir genai - nutukimo tipai, turintys genetinį pagrindą

• Monogeninis (izoliuotas) nutukimas, t. Y. Nutukimas, kurį sukelia vieno geno mutacija.
• Nutukimas, susijęs su genetiniais sindromais, kai nutukimas yra tik vienas paveldimo genetinio sutrikimo simptomas.
• Poligeninis nutukimas (dažnas), t. Y. Sukeltas genetinių polimorfizmų buvimo keliuose genuose - dažniausia nutukimo forma, turinti genetinį pagrindą.

„Nutukimo genai“ gali nulemti ne tik patį nutukimą. Nedaugelis genų koduoja baltymus, atsakingus tik už vieną biocheminį kelią, todėl vieno geno polimorfizmo poveikis gali būti daugialypis. Todėl „nutukimo genai“ taip pat gali nulemti 2 tipo diabetą, lipidų sutrikimus, vėžį ir širdies bei kraujagyslių ligas.

Nutukimas ir genai - monogeninis nutukimas

Monogeninis nutukimas pasireiškia tik keliems procentams gyventojų ir sukelia III laipsnio nutukimą, vadinamąjį liguistas nutukimas ankstyvoje vaikystėje. Iki šiol buvo aprašyti keli genai, kurių mutacijos gali sukelti monogeninį nutukimą, ir jie yra: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Šie genai koduoja baltymus, kurie gali tiesiogiai ar netiesiogiai prisidėti prie nutukimo. Dauguma jų yra susiję su vadinamaisiais alkio ir sotumo jausmą valdanti leptino-melanokortino sistema.

Labiausiai tiriami monogeninio nutukimo kontekste: gen LEP (angl. leptinas), koduojantis leptiną ir geną LEPR (leptino receptorius), koduojantis leptino receptorius. Leptinas arba „sotumo hormonas“ yra riebalų ląstelių išskiriama molekulė, reguliuojanti medžiagų apykaitą, susijusią su maisto vartojimu. Leptinas veikia leptino receptorius, esančius pagumburyje, per kuriuos slopinamas alkio refleksas. Leptino ir jo receptorių genų mutacijų vaidmuo formuojant monogeninį nutukimą buvo atrastas stebint laboratorines peles, kuriose genai LEP ir LEPR jie buvo labai sugadinti. Buvo pastebėta, kad šioms pelėms būdavo nevaržomas apetitas, dėl kurio nutukdavo labai daug. Vėlesni tyrimai parodė, kad gyvūnai, turintys geno mutaciją LEP buvo per mažas leptino kiekis kraujyje ir su genų mutacijomis LEPR buvo atsparūs leptino veikimui.

Taip pat žmonėms dėl su leptinu susijusių genų mutacijų beveik visiškai nėra leptino kraujyje arba leptino receptoriai atsparūs jo poveikiui, todėl atsiranda per didelis apetitas ir nutukimas. Be to, žmonėms leptino trūkumo poveikis yra elgesio sutrikimai, imunodeficitas ir didelis insulino kiekis kraujyje.

Kitas reikšmingas genas, kurio mutacijos sutrikdo leptino-melanokortino kelią, yra genas MC4R (angl. melanokortino 4 receptorius), koduojantis melanokortino 4 receptorius. Trumpai tariant, šis receptorius jungiasi su hormonu proopiomelanokortinu. POMC. Verta paminėti, kad genų mutacijos POMC proopiomelanokortinas taip pat sukelia monogeninį nutukimą. Žmonės su genų mutacijomis MC4R padidėjęs apetitas, o jų valgomi patiekalai yra daug didesni nei žmonėms, neturintiems šios mutacijos. Be to, jų kraujyje yra didelis insulino kiekis.

Atsižvelgiant į tai, kad monogeninį nutukimą sukelia genetinės mutacijos, kurios sutrikdo negrįžtamai svarbius medžiagų apykaitos kelius, gydymo galimybės yra ribotos. Išimtis yra žmonės, turintys geno mutaciją LEPnes šiuo atveju leptino trūkumą galima pakeisti skiriant hormoną iš išorės.

Nutukimas ir genai - nutukimas, susijęs su genetiniais sindromais

Genetiniai sindromai, susiję su nutukimu, yra ligų grupė, kurioje nutukimas yra tik vienas simptomas. Iš viso aprašyta apie 25 tokių ligų subjektai. Be nutukimo, jiems būdingi įgimti defektai, intelekto negalia ir specifiniai elgesio sutrikimai. Genetiniai sindromai, susiję su nutukimu, yra ypač reti ir dažniausiai atsiranda dėl didelių genetinių pakitimų praradus ar pasikartojus chromosomų fragmentams. Chromosomos yra struktūros, kuriose gyvena visi ląstelės genai, todėl dėl jų pažeidimo vienu metu atsiranda daugelio genų anomalijos.

Dažniausias yra Praderio-Willi sindromas. Šio sindromo dažnis yra 1: 10 000-50 000 gimimų. Pagrindinė PWS priežastis yra 15 chromosomos fragmento (15q11-q13 regiono) praradimas, paveldėtas iš tėvo. Tokie dideli genetiniai nuostoliai sukelia daugelio genų veikimo sutrikimus. Todėl, be itin didelio nutukimo, PWS sergantys žmonės kenčia nuo sumažėjusio raumenų tonuso (hipotonijos), blogos veido išraiškos, per didelio apetito, intelekto negalios ir miego sutrikimų. Tikėtinas šio sindromo nutukimo mechanizmas yra hipotalamino biocheminių kelių sutrikimas, susijęs su grelino (vadinamo „alkio hormonu“) sekrecija. Didelis grelino kiekis pacientams sukelia nevaržomą apetitą.

Rekomenduojamas straipsnis:

Praderio-Willi sindromas - priežastys, simptomai ir gydymas

Kitas genetinio sindromo, kuriame nutukimas yra dominuojantis simptomas, pavyzdys yra Bardet-Biedl sindromas.Pacientams, sergantiems šiuo sindromu, nutukimas vystosi nuo 1 iki 2 metų amžiaus. Kiti sindromo simptomai yra papildomų rankų ir kojų pirštų buvimas (polidaktilija), akies tinklainės degeneracija, intelekto negalia, lytinių organų ir inkstų vystymosi sutrikimai. Sindromą sukelia mažiausiai 20 genų (įskaitant BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

Rekomenduojamas straipsnis:

Nutukimas ir genai. Kas yra Bardet-Biedl sindromas?

Kiti aprašyti genetiniai sindromai, susiję su nutukimu, yra šie:

• Coheno sindromas
• Börjesono-Lehmano sindromas
• Alström sindromas
• Simpsono-Golabi sindromas
• Dailidės sindromas
• Wilsono-Turnerio sindromas
• Smitho ir Magenio sindromas
• 14 chromosomos disomijos sindromas

Nutukimas ir genai - poligeninis nutukimas

Poligeninio nutukimo atradimas buvo novatoriškas, nes manoma, kad jis gali sukelti daugiau kaip 90% nutukimo. Atliekant labai didelius tyrimus, kuriuose dalyvavo identiški dvyniai (t. Y. Su tuo pačiu genomu), įrodyta, kad genai sudaro beveik 70% kūno svorio skirtumo, matuojamo pagal kūno masės indeksą (KMI). Nepaisant to, pabrėžiama, kad esant poligeniniam nutukimui labai svarbi „nutukimo genų“ ir aplinkos veiksnių, t. Y. Gyvenimo būdo, sąveika. Todėl šiuo atveju kalbame apie polinkį nutukimui. Kitaip tariant, vien todėl, kad turime nepalankių „nutukimo genų“ variantų, dar nereiškia, kad turime nutukti. Dėl šios priežasties poligeninio nutukimo tyrimai yra labai sunkūs, nes nėra lengva įrodyti priežasties ir pasekmės ryšį tarp konkrečių genų ir gyvenimo būdo.

Pirmasis atrastas ir geriausiai ištirtas nutukimą lemiantis genas yra genas FTO (angl. su riebalų mase ir nutukimu susijęs genas). Jis koduoja fermentą 2-oksoglutarato demetilazę, kuri ypač pasireiškia pagumburio ir kasos salelėse, o tai rodo jo svarbų vaidmenį organizme reguliuojant energijos apykaitą. Nepalankaus geno rs9939609 polimorfizmo varianto buvimas FTO (vadinamasis AA variantas, kurio pasitaiko 16 proc. europiečių) siejama su didesne nutukimo ir 2 tipo diabeto rizika, palyginti su tipiniais šio geno variantais (vadinamaisiais TT ir TA variantais). Nors molekuliniai mechanizmai, lemiantys tokią polinkį, nebuvo iki galo išaiškinti, tyrimai, kuriuose dalyvavo vaikai, parodė, kad genų polimorfizmai FTO gali paveikti, be kita ko dėl maisto tiekimo, ypač turinčio daug kalorijų. Įrodyta, kad vaikai, turintys nepalankų genų variantą FTOkurie turėjo neribotą prieigą prie kaloringo maisto, jo suvartojo kur kas daugiau nei vaikai, turintys tipines galimybes.

Tačiau įdomiausias poligeninio nutukimo gydymo strategijų požiūriu yra genų polimorfizmų „jautrumas“ FTO gyvenimo būdo pokyčiams. Paskelbtos metaanalizės parodė, kad nutukę žmonės, turintys AA variantą, be to, kad yra labiau linkę į neigiamą gyvenimo būdo poveikį ir taip linkę į nutukimą, gali veiksmingiau sumažinti kūno svorį, įvesdami tinkamą mitybą ir fizinį aktyvumą nei žmonės, turintys variantų TT ir TA. Kiti tyrimai parodė, kad žmonėms, kuriems atliekama bariatrinė chirurgija, genų kintamumas FTO tai taip pat gali padėti išlaikyti sveiką kūno svorį po operacijos.

Svarbu

Labai dažnai genų pokyčiai, sukeliantys monogeninį nutukimą, gali būti susiję su poligeniniu nutukimu. Pavyzdys yra gen MC4R. Skirtumas tas, kad esant poligeniniam nutukimui genų pažeidimo laipsnis yra lengvesnis, nes jį sukelia polimorfizmas. Manoma, kad genų polimorfizmų mechanizmas MC4R įtakoti polinkį į nutukimą, atsirandantį dėl dažnesnio užkandžiavimo tarp valgių ir polinkio persivalgyti. Rs17782313 geno polimorfizmo rizikos variantai MC4R (CT ir CC variantai) buvo siejamas su didesniu KMI tiek vaikams, tiek suaugusiems, dažnesniu užkandžiavimu ir polinkiu valgyti kaloringą maistą. Įdomu tai, kad buvo įrodyta, jog Viduržemio jūros dieta gali susilpninti nepalankių abiejų genų polimorfizmų variantų poveikį FTOir MC4R.

Ar tu tai žinai...

Savo gyvenimo būdą galime pakeisti savo genus. Kad ir kaip absurdiškai tai skambėtų, pastarųjų metų atradimai rodo, kad taip yra! Taip vadinamas epigenetinės modifikacijos, kurios yra tam tikras genetikos ir aplinkos ryšys. Epigenetinės modifikacijos gali pažodžiui „įjungti“ ir „išjungti“ tam tikrų genų ekspresiją per molekulines chemines žymes. Svarbiausia, kad šio tipo pokyčiai nekeičia DNR struktūros, t. Y. Tai nėra tam tikra negrįžtama genetinė mutacija, bet kažkas, dėl kurio vyksta dinamiški pokyčiai, ypač veikiami aplinkos veiksnių. Būtent epigenetines modifikacijas gali sukelti gyvenimo būdas, taip pakeisdamas nutukimo ir jo komplikacijų riziką.

Nutukimas ir genai - kas atsakinga už nutukimą: genai ar aplinka?

Atsakyti į šį klausimą sunku. Monogeninio nutukimo ir genetinių sindromų, susijusių su nutukimu, atveju aplinkos veiksniai nutukimo fenotipo neturės taip stipriai (jei apskritai), kaip tai yra poligeninio nutukimo atveju, kurio fenotipas yra labai priklausomas nuo sąveikos su aplinka.

Valgymo įpročiai yra ypač svarbūs vystantis nutukimui, juos daugiausia formuoja aplinka, kurioje augame. Moksliniai tyrimai rodo, kad čia labai svarbus tėvų vaidmuo ir jų perduoti valgymo įpročiai. Pabrėžiama, kad tai ypač pasakytina apie mažiau kaloringų, tačiau maistingesnių maisto produktų, pavyzdžiui, daržovių, kurių vartojimą lemia teigiama ar neigiama šių maisto produktų patirtis, maistą. Priešingai nei kaloringi maisto produktai, pvz., Saldumynai, kur įgimtas polinkis vaidina didesnį vaidmenį.

Ar tu tai žinai...

Valgymo įpročius gali paveikti genai, pavyzdžiui, per skonio pojūtį. Taip vadinamas riebalų skonis, kuris gali būti šeštasis skonio tipas, atpažįstantis riebalų rūgštis. Skonio pojūčiai, susiję su produktais, kuriuose gausu riebalų, gali sukelti per didelį jų kiekį maiste ir dėl to sukelti nutukimą. „Riebalų skonį“ gali paveikti genų polimorfizmai CD36 (angl. diferenciacijos klasteris 36). Buvo išskirti trys dažniausiai pasitaikantys genų polimorfizmai CD36: rs1761667, rs1527483 ir rs3840546. Įrodyta, kad žmonės, turintys rs1761667 polimorfizmo GG ir GA variantus, yra jautresni „riebalų skoniui“ ir turi galimybę pajausti žymiai mažesnę riebalų rūgščių koncentraciją maiste nei su AA variantais, o tam, kad būtų pasiektas tas pats skonio pojūtis, patiekaluose reikalingas daug didesnis šio komponento kiekis. . „Riebalų skonis“ gali netiesiogiai paveikti valgymo įpročius. Padidėjęs jautrumas riebiosioms rūgštims maiste susijęs su mažesniu riebių produktų kiekiu maiste ir mažesniu KMI indeksu.

Tyrimai parodė, kad laisvo laiko praleidimo formos, pavyzdžiui, televizoriaus žiūrėjimas, gali sustiprinti neigiamą „nutukimo genų“ poveikį. Žinoma, tai nereiškia genų sąveikos su laiku, praleistu žiūrint televizorių, tačiau santykiu tarp žmonių laiko praleidimo (šiuo atveju nelabai aktyviu) su padidėjusia nutukimo rizika. Kiti tyrimai parodė, kad žmonės, mėgstantys šią laisvalaikio praleidimo formą, taip pat valgo daugiau kaloringų, nesveikų maisto produktų.

Dauguma specialistų pabrėžia, kad vis dėlto nutukimo epidemijoje pagrindinį vaidmenį vaidina aplinkos veiksniai. Visų pirma tai paaiškinkite tuo, kad mūsų genai nesikeičia taip greitai, kaip mūsų gyvenimo būdas. Anksčiau minėti genų polimorfizmai yra pavyzdys FTO, kur daugelyje tyrimų buvo įrodyta, kad polinkį į nutukimą galima įveikti tinkama dieta ir fizine veikla.

Nutukimas ir genai - nutukimo molekulinė diagnostika

Molekuliniai nutukimo genetinio pagrindo tyrimai gali būti atliekami bet kuriame amžiuje, nes mūsų genomas visą gyvenimą nesikeičia. Priimant sprendimą atlikti tyrimą, svarbu išsami šeimos istorija, nes tai gali reikšti paveldimą nutukimo pobūdį. Jei be nutukimo pacientas turi ir kitų rimtų sutrikimų, pavyzdžiui, intelekto negalią, tai gali reikšti genetinį sindromą, susijusį su nutukimu. Diagnozuojant su nutukimu susijusius genetinius sindromus, ląstelių chromosomų struktūrai ir skaičiui įvertinti naudojami citogenetiniai metodai. Kai atliekant tyrimą neįtraukiami genetiniai sindromai, mitybos ir įpročių istorija taip pat yra svarbi. Jei tai rodo per didelį kalorijų kiekį ir esant mažam fiziniam aktyvumui, reikėtų atsižvelgti į poligeninį nutukimą. Tokiu atveju galima atlikti genetinių polimorfizmų, pvz., Genų, tyrimus FTO arba MC4Rtai gali patvirtinti polinkį į nutukimą.

Mutacijų ir polimorfizmų testai atliekami naudojant molekulinės biologijos metodus, daugiausia pagrįstus polimerazės grandinės reakcija (PGR). Dažniausias yra „Sanger“ sekos nustatymas. Tyrimus galima atlikti specializuotose ligoninėse, kuriose yra genetinės laboratorijos. Be to, rinkoje yra keletas komercinių kompanijų, atliekančių genetinius „nutukimo genų“ tyrimus. Gautas rezultatas turėtų būti konsultuojamasi su medicinos genetikos specialistu, kad būtų galima įvertinti nustatytos genetinės mutacijos / polimorfizmo klinikinę reikšmę.

Literatūra:
1. Abete I. ir kt. Įvairios mitybos strategijos svorio netekimui nutukus: energijos ir makroelementų kiekio vaidmuo. „Nutr Res Rev“ 2006, 19, 5–17.
2. Fenech M. ir kt. Nutrigenetika ir nutrigenomika: požiūriai į dabartinę mitybos tyrimų ir praktikos būklę ir pritaikymą. „J Nutrigenet Nutrigenomics“ 2011, 4, 69–89.
3. Frayling T.M. ir kt. Dažnas FTO geno variantas yra susijęs su kūno masės indeksu ir lemia vaikų ir suaugusiųjų nutukimą. „Mokslas“ 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. ir kt., Nutukimo genetika - patogenezė, klinikiniai ir diagnostiniai aspektai. Vystymosi laikotarpio medicina, 2017; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. ir kt. Genetiniai ir aplinkos veiksniai, sąlygojantys santykinį kūno svorį ir žmogaus nutukimą. Elgesys. Genet. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. ir kt. Genų vaidmuo nutukime. Šiuolaikiniai vaizdai, patogenezė, klinikiniai aspektai. Endokrinologija, nutukimas ir medžiagų apykaitos sutrikimai, 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. ir kt. Nuo monogeninio iki poligeninio nutukimo: naujausi pasiekimai. Eur vaikų paauglių psichiatrija. 2010 m. Kovas; 19 (3): 297-310.
8. Laukinis S.J. ir kt. Tėvų įtaka valgymo elgesiui. Koncepcija paauglystei. J teisė medicinos etika. 2007 m. 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. ir kt. Nuo monogeninio iki poligeninio nutukimo: naujausi pasiekimai. Eur vaikų paauglių psichiatrija. 2010 m. Kovas; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. ir kt. Ryšys tarp bendro polimorfizmo šalia MC4R geno ir nutukimo rizikos: sisteminga apžvalga ir metaanalizė. „PLoS One“ 2012, 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. ir kt. Dietos moduliuoja FTO rs9939609 ir MC4R rs17782313 polimorfizmus su 2 tipo cukriniu diabetu, kuris yra didesnis, kai Viduržemio jūros dietos laikomasi mažai.. „Kardiovaskinis diabetolis“, 2012, 6 (11), 137.
12. Qi Q. ir kt. Televizijos žiūrėjimas, laisvalaikio fizinis aktyvumas ir genetinis polinkis, susijęs su moterų ir vyrų kūno masės indeksu. Tiražas. 2012 m. Spalio 9 d.; 126 (15): 1821–7.
13. Šautuvas K. Skonio genetika. Ar genai gali nulemti valgymo įpročius? Šiuolaikinė dietologija 11/2017.

Svarbu

„Poradnikzdrowie.pl“ palaiko saugų nutukimu sergančių žmonių gydymą ir orų gyvenimą.
Šiame straipsnyje nėra turinio, kuris diskriminuotų ar stigmatizuotų nutukusius žmones.