Obesiti dan gen. Gen mana yang menyebabkan kegemukan?

Obesiti timbul kerana banyak sebab, termasuk genetik. Para saintis menganggarkan bahawa gen mungkin menyumbang hampir 70% dari turun naik berat badan. Adakah ini bermaksud bahawa gen bertanggungjawab untuk sebahagian besar kegemukan?

Baca juga: Apa yang kita warisi dari nenek moyang kita, atau GENES yang bertanggungjawab atas perangai kita, ... Obesiti - sebab, rawatan dan akibatnya

Obesiti adalah penyakit kronik yang kompleks yang timbul dari banyak sebab persekitaran, metabolik, psikologi, hormon, dan genetik. Kesan paling besar terhadap perkembangan obesiti disebabkan oleh faktor persekitaran, termasuk terutamanya bekalan makanan yang diproses dengan kalori yang tinggi dan aktiviti fizikal yang rendah, serta gangguan dalam kerja hormon kelaparan dan kenyang. Walau bagaimanapun, penyelidikan saintifik menunjukkan bahawa gen juga penting dalam genesis kegemukan. Kami mencadangkan bagaimana gen dan warisannya menyumbang kepada kegemukan dan apakah jenis kegemukan gen.

Isi kandungan:

1. Obesiti dan gen - apakah poliformisme genetik?
2. Obesiti dan gen - apakah mutasi genetik?
3. Obesiti dan gen - jenis kegemukan dengan latar belakang genetik
4. Obesiti dan gen - obesiti monogenik
5. Obesiti dan gen - kegemukan yang berkaitan dengan sindrom genetik
6. Obesiti dan gen - obesiti poligenik
7. Obesiti dan gen - apa yang bertanggungjawab terhadap kegemukan: gen atau persekitaran?
8. Obesiti dan gen - diagnostik molekul obesiti

Obesiti dan gen - apakah polimorfisme genetik?

Polimorfisme genetik, antara lain Polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) Polimorfisme Nukleotida Tunggal) ini adalah perubahan kecil dalam genom. Akibat polimorfisme adalah berlakunya pelbagai variasi gen pada populasi manusia. Ini seterusnya mempengaruhi fenotip, seperti bagaimana kita masing-masing melihat dan bertindak balas terhadap faktor persekitaran. Oleh itu, polimorfisme genetik dapat mempengaruhi risiko terkena pelbagai penyakit, metabolisme mikro dan makronutrien, ubat-ubatan, dan bahkan sebahagiannya menentukan ciri psikologi seseorang. Setiap polimorfisme telah diberi nombor pengenalan yang dimulai dengan huruf "rs" mis. Rs9939609 untuk polimorfisme gen FTO.

Obesiti dan gen - apakah mutasi genetik?

Mekanisme pembentukan polimorfisme dan mutasi genetik serupa, iaitu ia disebabkan oleh kesalahan yang dilakukan semasa penduaan DNA, tetapi akibatnya berbeza. Kesan biologi polimorfisme lebih halus daripada mutasi. Biasanya ia menyebabkan tindak balas yang berbeza terhadap faktor persekitaran, seperti diet, ketahanan terhadap toksin. Itulah sebabnya dikatakan bahawa kehadiran polimorfisme tertentu dapat menyebabkan kita, misalnya, kegemukan atau barah payudara. Ini tidak bermaksud, tentu saja, bahawa kita harus jatuh sakit dengan penyakit-penyakit ini. Sebaliknya, mutasi genetik biasanya berbahaya bagi tubuh sehingga sering menyebabkan penyakit keturunan yang serius. Tidak seperti polimorfisme, kesan mutasi tidak dapat dipulihkan dan tidak bergantung kepada faktor persekitaran. Dan walaupun pembahagian ini nampak jelas dan jelas, para saintis tidak selalu berjaya membuat garis yang jelas antara mutasi dan polimorfisme genetik.

Obesiti dan gen - jenis kegemukan dengan latar belakang genetik

• Obesiti monogenik (terpencil), iaitu kegemukan yang disebabkan oleh mutasi pada satu gen.
• Obesiti berkaitan dengan sindrom genetik, di mana kegemukan hanya satu gejala gangguan genetik yang diwarisi.
• Obesiti poligenik (biasa), disebabkan oleh adanya polimorfisme genetik dalam beberapa gen - bentuk kegemukan yang paling biasa dengan asas genetik.

"Gen obesiti" mungkin bukan sahaja menyebabkan kegemukan itu sendiri. Beberapa gen mengekod protein yang bertanggungjawab hanya untuk satu jalur biokimia, jadi kesan polimorfisme satu gen mungkin bersifat pelbagai arah. Oleh itu, "gen obesiti" juga boleh menyebabkan diabetes jenis 2, gangguan lipid, barah dan penyakit kardiovaskular.

Obesiti dan gen - obesiti monogenik

Obesiti monogenik berlaku hanya pada beberapa peratus populasi dan mengakibatkan obesiti kelas III, yang disebut kegemukan yang teruk pada awal kanak-kanak. Setakat ini, beberapa gen telah dijelaskan, mutasi yang boleh menyebabkan kegemukan monogenik, dan ia adalah: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Gen ini memberi kod untuk protein yang boleh menyumbang secara langsung atau tidak langsung kepada kegemukan. Sebilangan besar daripadanya berkaitan dengan apa yang disebut sistem leptin-melanocortin, yang mengawal perasaan lapar dan kenyang.

Yang paling banyak dikaji dalam konteks obesiti monogenik adalah: gen LEP (eng. leptin) pengekodan leptin dan gen LEPR (reseptor leptin) yang mengekodkan reseptor untuk leptin. Leptin, atau "hormon kenyang", adalah molekul yang dikeluarkan oleh sel-sel lemak dan mengatur metabolisme yang berkaitan dengan pengambilan makanan. Leptin bertindak pada reseptor leptin yang terletak di hipotalamus di mana refleks kelaparan dihambat. Penemuan peranan mutasi dalam leptin dan gen reseptornya dalam pembentukan obesiti monogenik dibuat berkat pemerhatian pada tikus makmal di mana LEP dan LEPR mereka rosak teruk. Telah diperhatikan bahawa tikus ini mempunyai selera makan yang tidak terkawal, yang mengakibatkan kegemukan yang melampau. Kajian kemudian menunjukkan bahawa haiwan dengan mutasi gen LEP mempunyai kepekatan leptin dalam darah yang terlalu rendah, dan dengan mutasi gen LEPR tahan terhadap tindakan leptin.

Juga pada manusia, mutasi pada gen yang berkaitan dengan leptin mengakibatkan ketiadaan leptin dalam darah atau ketahanan reseptor leptin terhadap kesannya, dan selera makan dan kegemukan yang berlebihan. Selain itu, pada manusia, kesan kekurangan leptin adalah gangguan tingkah laku, kekurangan imuniti dan tahap insulin darah tinggi.

Gen penting lain yang mutasinya mengganggu laluan leptin-melanocortin adalah gen MC4R (eng. reseptor melanocortin 4) pengekodan reseptor melanocortin 4. Reseptor ini mengikat hormon proopiomelanocortin, secara ringkas POMC. Perlu disebutkan bahawa mutasi gen POMC proopiomelanocortin juga menyebabkan kegemukan monogenik. Orang yang mempunyai mutasi gen MC4R mempunyai selera makan yang meningkat, dan makanan yang mereka makan jauh lebih besar daripada orang yang tidak mengalami mutasi ini. Selain itu, mereka mempunyai kadar insulin darah tinggi.

Memandangkan bahawa obesiti monogenik disebabkan oleh mutasi genetik yang mengganggu laluan metabolik yang tidak dapat dipulihkan, pilihan rawatan adalah terhad. Pengecualian adalah orang dengan mutasi gen LEPkerana dalam kes ini kekurangan leptin dapat diganti dengan pemberian hormon secara luaran.

Obesiti dan gen - kegemukan yang berkaitan dengan sindrom genetik

Sindrom genetik yang berkaitan dengan obesiti adalah sekumpulan penyakit di mana kegemukan hanya satu gejala. Secara keseluruhan, kira-kira 25 entiti penyakit seperti ini telah dijelaskan. Sebagai tambahan kepada kegemukan, mereka dicirikan oleh kecacatan kongenital, kecacatan intelektual dan gangguan tingkah laku tertentu. Sindrom genetik yang berkaitan dengan obesiti sangat jarang berlaku dan disebabkan terutamanya oleh perubahan genetik yang luas dalam kehilangan atau penduaan serpihan kromosom. Kromosom adalah struktur di mana semua gen dalam sel berada, dan oleh itu kerosakannya mengakibatkan kelainan pada banyak gen sekaligus.

Yang paling biasa adalah sindrom Prader-Willi. Kejadian sindrom ini adalah 1: 10,000-50,000 kelahiran. Penyebab utama PWS adalah kehilangan serpihan kromosom 15 (wilayah 15q11-q13) yang diwarisi dari bapa. Kerugian genetik yang besar menyebabkan kerosakan banyak gen. Oleh itu, selain kegemukan yang melampau, orang dengan PWS mengalami penurunan nada otot (hipotonia), ekspresi wajah yang buruk, selera makan yang berlebihan, kecacatan intelektual, dan gangguan tidur. Mekanisme obesiti yang mungkin berlaku dalam sindrom ini adalah gangguan laluan biokimia di hipotalamus yang berkaitan dengan rembesan ghrelin (disebut "hormon kelaparan"). Tahap ghrelin yang tinggi pada pesakit mengakibatkan selera makan tidak terkawal.

Artikel yang disyorkan:

Sindrom Prader-Willi - sebab, gejala dan rawatan

Contoh lain sindrom genetik di mana obesiti adalah gejala yang dominan adalah sindrom Bardet-Biedl.Pada pesakit dengan sindrom ini, obesiti berkembang antara usia 1 dan 2 tahun. Gejala sindrom lain termasuk kehadiran jari dan jari kaki tambahan (polydactyly), degenerasi retina mata, kecacatan intelektual, gangguan perkembangan organ genital dan buah pinggang. Sindrom ini disebabkan oleh mutasi pada sekurang-kurangnya 20 gen (termasuk BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

Artikel yang disyorkan:

Obesiti dan gen. Apakah sindrom Bardet-Biedl?

Sindrom genetik lain yang dijelaskan berkaitan dengan obesiti termasuk:

• Sindrom Cohen
• Sindrom Börjeson-Lehman
• Sindrom Alström
• Sindrom Simpson dan Golabi
• Sindrom tukang kayu
• Sindrom Wilson-Turner
• Sindrom Smith dan Magenis
• sindrom disomi kromosom 14

Obesiti dan gen - obesiti poligenik

Penemuan obesiti poligenik sangat mengejutkan kerana diyakini boleh menyebabkan lebih dari 90% kegemukan. Dalam kajian yang sangat besar yang melibatkan kembar yang sama (iaitu dengan genom yang sama) telah terbukti bahawa gen bertanggungjawab untuk hampir 70% perbezaan berat badan yang diukur oleh indeks jisim badan (BMI). Walaupun begitu, ditekankan bahawa dalam obesiti poligenik, interaksi antara "gen obesiti" dan faktor persekitaran, iaitu gaya hidup, sangat penting. Oleh itu, dalam kes ini, kita bercakap mengenai kecenderungan obesiti. Dengan kata lain, hanya kerana kita mempunyai varian "gen obesiti" yang tidak menguntungkan, tidak berarti kita harus menjadi gemuk. Atas sebab ini, penyelidikan mengenai obesiti poligenik sangat sukar, kerana tidak mudah untuk membuktikan hubungan sebab-akibat antara gen dan gaya hidup tertentu.

Gen yang pertama dijumpai dan yang paling baik dipelajari untuk kecenderungan obesiti adalah gen FTO (eng. jisim lemak dan gen yang berkaitan dengan obesiti). Ini mengkodekan enzim 2-oxoglutarate demethylase, yang dinyatakan terutama di pulau hipotalamus dan pankreas, yang menunjukkan peranan pentingnya dalam pengaturan metabolisme tenaga dalam tubuh. Kehadiran varian gen polimorfisme rs9939609 yang tidak menguntungkan FTO (varian AA yang disebut, yang terjadi pada 16% orang Eropah) telah dikaitkan dengan risiko obesiti dan diabetes jenis 2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan varian khas gen ini (varian TT dan TA yang disebut). Walaupun mekanisme molekul yang menyebabkan kecenderungan tersebut belum dapat dijelaskan sepenuhnya, kajian yang melibatkan kanak-kanak menunjukkan bahawa polimorfisme gen FTO boleh mempengaruhi, antara lain mengenai bekalan makanan, terutama yang mempunyai kalori tinggi. Telah terbukti bahawa kanak-kanak dengan varian gen yang tidak baik FTOyang mempunyai akses tanpa had makanan berkalori tinggi memakan lebih banyak daripada kanak-kanak dengan pilihan biasa.

Walau bagaimanapun, aspek yang paling menarik dalam strategi rawatan obesiti poligenik adalah "kepekaan" polimorfisme gen FTO untuk perubahan gaya hidup. Meta-analisis yang diterbitkan menunjukkan bahawa orang gemuk dengan varian AA, selain lebih cenderung kepada kesan gaya hidup yang buruk dan dengan demikian cenderung kepada obesiti, dapat menurunkan berat badan dengan lebih berkesan dengan memperkenalkan diet dan aktiviti fizikal yang sesuai daripada orang yang mempunyai varian TT dan TA. Kajian lain menunjukkan bahawa pada orang yang menjalani pembedahan bariatrik, kebolehubahan gen FTO ia juga dapat membantu mengekalkan berat badan yang sihat selepas pembedahan.

Penting

Selalunya, perubahan gen yang menyumbang kepada obesiti monogenik mungkin terlibat dalam pembentukan obesiti poligenik. Contohnya ialah gen MC4R. Perbezaannya adalah bahawa dalam obesiti poligenik, tahap kerosakan gen lebih ringan kerana disebabkan oleh polimorfisme. Diasumsikan bahawa mekanisme polimorfisme gen MC4R mempengaruhi kecenderungan kegemukan akibat makanan ringan yang lebih kerap di antara waktu makan dan kecenderungan makan berlebihan. Varian risiko polimorfisme gen rs17782313 MC4R (Varian CT dan CC) telah dikaitkan dengan BMI yang lebih tinggi pada kanak-kanak dan orang dewasa, makanan ringan yang lebih kerap dan kecenderungan untuk makan makanan berkalori tinggi. Menariknya, telah ditunjukkan bahawa diet Mediterranean dapat melemahkan kesan varian yang tidak baik dari kedua-dua polimorfisme gen FTOdan MC4R.

Adakah anda tahu bahawa ...

Kita boleh mengubah gen kita dengan gaya hidup kita. Seperti yang tidak masuk akal, penemuan yang dibuat dalam beberapa tahun terakhir menunjukkan bahawa memang benar! Yang dipanggil pengubahsuaian epigenetik, yang merupakan sejenis hubungan antara genetik dan persekitaran. Pengubahsuaian epigenetik secara harfiah dapat "menghidupkan" dan "mematikan" ekspresi gen tertentu melalui tag kimia molekul. Yang paling penting, jenis perubahan ini tidak mengubah struktur DNA, iaitu bukan jenis mutasi genetik yang tidak dapat dipulihkan, tetapi sesuatu yang mengalami perubahan dinamik, terutama di bawah pengaruh faktor persekitaran. Ini adalah modifikasi epigenetik yang dapat dipicu oleh gaya hidup, sehingga mengubah risiko kegemukan dan komplikasinya.

Obesiti dan gen - apa yang bertanggungjawab terhadap kegemukan: gen atau persekitaran?

Jawapan untuk soalan ini sukar. Dalam kes obesiti monogenik dan sindrom genetik yang berkaitan dengan obesiti, faktor persekitaran tidak akan mempengaruhi fenotip obesiti sama kuatnya (jika sama sekali) seperti halnya dengan obesiti poligenik, fenotipnya sangat bergantung pada interaksi dengan persekitaran.

Tabiat makan, yang sebagian besar dibentuk oleh lingkungan di mana kita dewasa, sangat penting dalam perkembangan obesiti. Penyelidikan saintifik menunjukkan bahawa peranan ibu bapa dan tabiat makan yang diturunkan oleh mereka sangat penting di sini. Ditegaskan bahawa ini terutama berlaku untuk makan makanan yang kurang kalori, tetapi lebih berkhasiat, seperti sayur-sayuran, penggunaannya dibentuk oleh pengalaman positif atau negatif dengan makanan ini. Berbeza dengan makanan berkalori tinggi, misalnya gula-gula, di mana kecenderungan bawaan memainkan peranan yang lebih besar.

Adakah anda tahu bahawa ...

Tabiat makan boleh dipengaruhi oleh gen, misalnya melalui deria rasa. Yang dipanggil rasa lemak yang mungkin mewakili jenis keenam rasa mengenali asid lemak. Sensasi rasa yang berkaitan dengan makanan yang kaya dengan lemak boleh menyebabkan bekalan makanannya berlebihan, dan seterusnya menyebabkan kegemukan. Polimorfisme gen boleh mempengaruhi "rasa lemak" CD36 (eng. kelompok pembezaan 36). Tiga polimorfisme gen yang paling biasa telah dibezakan CD36: rs1761667, rs1527483 dan rs3840546. Telah ditunjukkan bahawa orang dengan varian GG dan GA dari polimorfisme rs1761667 lebih sensitif terhadap "rasa lemak" dan mempunyai kemampuan untuk merasakan kepekatan asid lemak yang jauh lebih rendah daripada hidangan daripada varian AA, yang untuk mendapatkan tahap sensasi rasa yang sama memerlukan kandungan komponen ini dalam kandungan yang jauh lebih tinggi. . "Rasa lemak" secara tidak langsung boleh mempengaruhi tabiat makan. Hipersensitiviti terhadap asid lemak dalam makanan dikaitkan dengan bekalan produk lemak tinggi yang lebih rendah dalam diet dan indeks BMI yang lebih rendah.

Penyelidikan telah menunjukkan bahawa juga bentuk menghabiskan masa lapang, seperti menonton TV, dapat meningkatkan kesan negatif "gen kegemukan". Sudah tentu, ini tidak menunjukkan interaksi gen dengan masa yang dihabiskan untuk menonton TV, tetapi hubungan antara cara orang menghabiskan masa mereka (dalam kes ini tidak terlalu aktif) dengan peningkatan risiko kegemukan. Kajian lain menunjukkan bahawa orang yang lebih suka bentuk menghabiskan masa lapang mereka juga makan makanan berkalori tinggi dan tidak sihat.

Kebanyakan pakar menekankan bahawa, bagaimanapun, faktor persekitaran yang memainkan peranan penting dalam wabak kegemukan. Menjelaskan ini, di atas semua, bahawa gen kita tidak berubah secepat gaya hidup yang kita jalani sekarang. Polimorfisme gen yang disebutkan sebelumnya adalah contoh FTO, di mana telah ditunjukkan dalam banyak kajian bahawa kecenderungan untuk kegemukan dapat diatasi dengan diet dan aktiviti fizikal yang sesuai.

Obesiti dan gen - diagnostik molekul obesiti

Penyelidikan molekul mengenai genetik obesiti dapat dilakukan pada usia berapa pun, kerana genom kita tidak berubah sepanjang hidup kita. Semasa membuat keputusan untuk melakukan ujian, sejarah keluarga yang terperinci adalah penting, kerana ini mungkin menunjukkan sifat kegemukan secara turun-temurun. Sekiranya, selain kegemukan, pesakit mempunyai gangguan serius yang lain, seperti kecacatan intelektual, ini mungkin menunjukkan sindrom genetik yang berkaitan dengan kegemukan. Dalam diagnosis sindrom genetik yang berkaitan dengan obesiti, teknik sitogenetik digunakan untuk menilai struktur dan jumlah kromosom dalam sel. Apabila penyelidikan tidak termasuk sindrom genetik, sejarah pemakanan dan tabiat juga penting. Sekiranya menunjukkan pengambilan kalori yang berlebihan dengan aktiviti fizikal yang rendah, obesiti poligenik harus dipertimbangkan. Dalam kes sedemikian, pengujian untuk polimorfisme genetik, misalnya gen, dapat dilakukan FTO atau MC4Ryang dapat mengesahkan kecenderungan untuk kegemukan.

Ujian untuk kehadiran mutasi dan polimorfisme dilakukan menggunakan kaedah biologi molekul, terutama berdasarkan reaksi berantai polimerase (PCR). Yang paling biasa adalah penjujukan Sanger. Ujian dapat dilakukan di hospital khusus yang mempunyai makmal genetik. Di samping itu, terdapat beberapa syarikat komersial di pasaran yang menjalankan ujian genetik untuk "gen obesiti". Hasil yang diperoleh harus berunding dengan pakar genetik perubatan untuk menilai kepentingan klinikal mutasi genetik / polimorfisme yang dikesan.

Sastera:
1. Abete I. et al. Strategi diet yang berbeza untuk menurunkan berat badan dalam obesiti: peranan tenaga dan kandungan makronutrien. "Nutr Res Rev" 2006, 19, 5-17.
2. Fenech M. et al. Nutrigenetik dan nutrigenomik: sudut pandangan mengenai status dan aplikasi semasa dalam penyelidikan dan amalan pemakanan. "J Nutrigenet Nutrigenomics" 2011, 4, 69-89.
3. Frayling T.M. et al. Varian umum dalam gen FTO dikaitkan dengan indeks jisim badan dan kecenderungan obesiti pada kanak-kanak dan orang dewasa. "Sains" 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. et al., Genetik obesiti - aspek patogenesis, klinikal dan diagnostik. Perubatan Tempoh Perkembangan, 2017; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. et al. Faktor genetik dan persekitaran dalam berat badan relatif dan obesiti manusia. Behav. Genet. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. et al. Peranan gen dalam kegemukan. Pandangan kontemporari, patogenesis, aspek klinikal. Gangguan Endokrinologi, Obesiti dan Metabolik 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. et al. Dari kegemukan monogenik hingga poligenik: kemajuan terkini. Psikiatri Remaja Kanak-kanak Eur. 2010 Mac; 19 (3): 297-310.
8. Savage S.J. et al. Pengaruh Ibu Bapa Terhadap Kelakuan Makan. Konsepsi untuk Remaja. Etika J Law Med. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. et al. Dari kegemukan monogenik hingga poligenik: kemajuan terkini. Psikiatri Remaja Kanak-kanak Eur. 2010 Mac; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. et al. Hubungan antara polimorfisme biasa berhampiran gen MC4R dan risiko kegemukan: tinjauan sistematik dan meta-analisis. "PLoS One" 2012, 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. et al. Persatuan polimorfisme FTO rs9939609 dan MC4R rs17782313 dengan diabetes jenis 2 dimodulasi oleh diet, menjadi lebih tinggi apabila kepatuhan terhadap pola diet Mediterranean rendah. "Kardiovaskular Diabetol" 2012, 6 (11), 137.
12. Qi Q. et al. Menonton televisyen, aktiviti fizikal masa lapang, dan kecenderungan genetik berkaitan dengan indeks jisim badan pada wanita dan lelaki. Peredaran. 2012 9 Okt; 126 (15): 1821-7.
13. Senapang K. Genetik rasa. Bolehkah gen menentukan tabiat makan? Dietetik Moden 11/2017.

Penting

Poradnikzdrowie.pl menyokong rawatan yang selamat dan kehidupan bermaruah orang yang menderita kegemukan.
Artikel ini tidak mengandungi kandungan diskriminasi dan stigmatik orang yang menderita kegemukan.