Co mají geny společného s obezitou?
Obezita je výsledkem chronické energetické nerovnováhy u člověka, který trvale přijímá více kalorií z jídla a pití, než je potřeba k zajištění metabolických a fyzických funkcí jeho těla. Rychle rostoucí výskyt obezity v populaci v posledních desetiletích je připisován „obezitogennímu“ prostředí, které nabízí snadný přístup k vysoce kalorickým potravinám, ale omezuje možnosti fyzické aktivity. Epidemii obezity lze považovat za kolektivní reakci na toto prostředí. Obezita je důležitým problémem veřejného zdraví, protože zvyšuje riziko vzniku cukrovky, srdečních chorob, mrtvice a dalších závažných onemocnění.
Až v obezitogenním prostředí se ne každý stane obézním. Před érou genomického výzkumu nabízely studie rodinných příslušníků, dvojčat a adoptovaných dětí nepřímé vědecké důkazy, že značná část rozdílů v hmotnosti dospělých je způsobena genetickými faktory. Například klíčová studie, která porovnávala index tělesné hmotnosti (BMI) dvojčat vychovávaných buď společně, nebo odděleně, zjistila, že dědičné faktory mají větší vliv než prostředí v dětství. externí ikona
Jeden gen, nebo více genů?
Zřídka se obezita v rodinách vyskytuje podle jasného vzorce dědičnosti způsobeného změnami v jediném genu. Nejčastěji zapojeným genem je MC4R, který kóduje receptor melanokortinu 4. Tento gen je nejčastěji spojován s obezitou. Změny v MC4R, které snižují jeho funkci, se vyskytují u malé části (<5 %) obézních lidí v různých etnických skupinách. Postižené děti pociťují extrémní hlad a stávají se obézními v důsledku soustavného přejídání (hyperfagie). Na vzniku jednogenové (monogenní) obezity se dosud podílely vzácné varianty nejméně devíti genů.
U většiny obézních lidí nelze určit jedinou genetickou příčinu. Od roku 2006 bylo v rámci celogenomových asociačních studií nalezeno více než 50 genů spojených s obezitou, většinou s velmi malým vlivem. Některé z těchto genů mají také varianty, které jsou spojeny s monogenní obezitou, což je jev, který byl pozorován u mnoha dalších běžných onemocnění. Zdá se, že většina obezity je multifaktoriální, tj. výsledkem složitých interakcí mezi mnoha geny a faktory prostředí.
Jak geny řídí energetickou rovnováhu?
Mozek reguluje příjem potravy tím, že reaguje na signály přijímané z tukové (adipózní) tkáně, slinivky břišní a trávicího traktu. Tyto signály jsou přenášeny hormony – například leptinem, inzulinem a ghrelinem – a dalšími malými molekulami. Mozek tyto signály koordinuje s dalšími vstupy a reaguje na ně pokyny pro tělo: buď má jíst více a snížit spotřebu energie, nebo naopak. Základem signálů a reakcí, které řídí příjem potravy, jsou geny a malé změny v těchto genech mohou ovlivnit úroveň jejich aktivity. Některé geny s variantami, které byly spojeny s obezitou, jsou uvedeny v tabulce.
Energie je klíčová pro přežití. Energetická regulace člověka je předurčena spíše k ochraně před ztrátou hmotnosti než ke kontrole přibývání na váze. K vysvětlení tohoto pozorování byla navržena hypotéza „spořivého genotypu“. Naznačuje, že stejné geny, které našim předkům pomáhaly přežít občasné hladomory, jsou nyní zpochybňovány prostředím, v němž je potravy dostatek po celý rok.
Jak mohou tyto poznatky pomoci veřejnému zdraví?
Snahy veřejného zdravotnictví o prevenci obezity se zaměřují na strategie, které podporují zdravé stravování a povzbuzují fyzickou aktivitu. Tyto strategie se uplatňují na komunitní úrovni, například zvyšováním dostupnosti zdravých potravin a nápojů ve školách a dalších zařízeních veřejných služeb. Takové strategie jsou úspěšné, pokud mnoho jednotlivých lidí reaguje pozitivní změnou chování.
Systematický přehled informací o více než 200 000 dospělých zjistil, že nositelé běžné varianty genu FTO, která je nejčastěji spojována s obezitou, dokázali snížit své riziko prostřednictvím fyzické aktivity. vnější ikona Vědomí, že vlastní jednání může něco změnit, je důležité.
Několik nových směrů
Epigenetika. Působení prostředí v kritických obdobích vývoje člověka může způsobit trvalé změny v aktivitě genu, aniž by se změnila samotná sekvence genu. Studium těchto „epigenetických“ účinků zahrnuje měření chemických modifikací DNA, RNA nebo souvisejících proteinů, které ovlivňují expresi genu. Ačkoli by epigenetika mohla pomoci vysvětlit, jak rané expozice, jako je kojenecká výživa, ovlivňují obezitu dospělých, epidemiologické studie využívající tyto techniky jsou zatím v počáteční fázi.
| Gene symbol | Gene name | Gene product’s role in energy balance |
|---|---|---|
| ADIPOQ | Adipocyte-, C1q-, and collagen domain-containing | Produced by fat cells, adiponectin promotes energy expenditure |
| FTO | Fat mass- and obesity-associated gene | Promotes food intake |
| LEP | Leptin | Produced by fat cells |
| LEPR | Leptin receptor | When bound by leptin, inhibits appetite |
| INSIG2 | Insulin-induced gene 2 | Regulation of cholesterol and fatty acid synthesis |
| MC4R | Melanocortin 4 receptor | When bound by alpha-melanocyte stimulating hormone, stimulates appetite |
| PCSK1 | Proprotein convertase subtilisin/kexin type 1 | Regulates insulin biosynthesis |
| PPARG | Peroxisome proliferator-activated receptor gamma | Stimulates lipid uptake and development of fat tissue |
For additional information about genes that have been studied for association with obesity, visit the HuGE Navigator.
Additional reading:
- Herrera BM, Keildson S, Lindgren CM. Genetics and epigenetics of obesityexternal icon. Maturitas. 2011 May;69(1):41-9.
- Thompson AL. Developmental origins of obesity: Early feeding environments, infant growth, and the intestinal microbiomeexternal icon. Am J Hum Biol. 2012 May;24(3):350-60.
Links
Centers for Disease Control and Prevention
- Obesity and Genetics, Office of Public Health Genomics, CDC
- Obesity and Genetics: What We Know, What We Don’t Know and What It Means
- Overweight and Obesity, Centers for Disease Control and Prevention, CDC
Other health organizations
- Obesity Preventionexternal icon
- Dietary guidelinesexternal icon
- Obesity guidelinesexternal icon
