Mi köze van a géneknek az elhízáshoz?
Az elhízás krónikus energiaegyensúlyhiány következménye, amikor az ember folyamatosan több kalóriát visz be ételből és italból, mint amennyi a teste anyagcsere- és fizikai funkcióinak ellátásához szükséges. Az elhízás utóbbi évtizedekben gyorsan növekvő népességi gyakoriságát az “elhízást okozó” környezetnek tulajdonítják, amely könnyű hozzáférést biztosít a magas kalóriatartalmú élelmiszerekhez, de korlátozza a fizikai aktivitás lehetőségeit. Az elhízás járványa az erre a környezetre adott kollektív válasznak tekinthető. Az elhízás fontos közegészségügyi probléma, mert növeli a cukorbetegség, a szívbetegség, a stroke és más súlyos betegségek kialakulásának kockázatát.
Az elhízásra hajlamos környezetben sem válik mindenki elhízottá. A genomikai kutatások korszaka előtt a családtagokkal, ikrekkel és örökbefogadottakkal végzett vizsgálatok közvetett tudományos bizonyítékot szolgáltattak arra, hogy a felnőttek közötti testsúlyváltozások jelentős része genetikai tényezőkre vezethető vissza. Például egy kulcsfontosságú tanulmány, amely az együtt vagy külön nevelt ikrek testtömegindexét (BMI) hasonlította össze, azt találta, hogy az öröklött tényezők nagyobb befolyással bírnak, mint a gyermekkori környezet.külső ikon
Egy gén vagy sok?
Ritkán fordul elő az elhízás a családokban egyértelmű öröklődési mintázat szerint, amelyet egyetlen gén változása okoz. A leggyakrabban érintett gén az MC4R, amely a melanokortin 4 receptort kódolja. Az MC4R olyan változásai, amelyek csökkentik a funkcióját, a különböző etnikai csoportokban az elhízott emberek kis hányadánál (<5%) fordulnak elő. Az érintett gyermekek rendkívül éhesnek érzik magukat, és a következetes túlfogyasztás (hiperfágia) miatt elhíznak. Eddig legalább kilenc gén ritka variánsait hozták összefüggésbe az egygénes (monogénes) elhízással.
A legtöbb elhízott embernél nem azonosítható egyetlen genetikai ok. 2006 óta a genom-széles körű asszociációs vizsgálatok több mint 50 gént találtak az elhízással összefüggésbe hozhatónak, a legtöbbjüknek nagyon kis hatása van. E gének közül több olyan variáns is van, amely monogén elhízással hozható összefüggésbe, amely jelenséget számos más gyakori betegségben is megfigyeltek. Úgy tűnik, hogy a legtöbb elhízás multifaktoriális, azaz számos gén és környezeti tényező összetett kölcsönhatásának eredménye.
Hogyan szabályozzák a gének az energiaegyensúlyt?
Az agy a zsírszövetből (zsírszövetből), a hasnyálmirigyből és az emésztőrendszerből érkező jelekre reagálva szabályozza a táplálékfelvételt. Ezeket a jeleket hormonok – például a leptin, az inzulin és a ghrelin – és más kismolekulák továbbítják. Az agy összehangolja ezeket a jeleket más bemeneti jelekkel, és utasításokkal válaszol a szervezetnek: vagy egyen többet és csökkentse az energiafelhasználást, vagy tegye az ellenkezőjét. A táplálékfelvételt irányító jelek és válaszok alapját a gének képezik, és e génekben bekövetkező kis változások befolyásolhatják aktivitásuk mértékét. A táblázatban néhány, az elhízással összefüggésbe hozott génváltozattal rendelkező gén szerepel.
Az energia létfontosságú a túléléshez. Az emberi energiaszabályozás inkább a fogyás elleni védelemre, mintsem a súlygyarapodás szabályozására van beállítva. Ennek a megfigyelésnek a magyarázatára javasolták a “takarékos genotípus” hipotézist. Ez azt sugallja, hogy ugyanazok a gének, amelyek segítettek őseinknek túlélni az időnkénti éhínségeket, most olyan környezetben kerülnek kihívás elé, ahol az élelmiszer egész évben bőséges.
Hogyan segítheti ez a tudás a közegészségügyet?
Az elhízás megelőzésére irányuló közegészségügyi erőfeszítések az egészséges táplálkozást elősegítő és a fizikai aktivitást ösztönző stratégiákra összpontosítanak. Ezeket a stratégiákat közösségi szinten alkalmazzák, például az egészséges étel- és italválaszték elérhetőségének növelésével az iskolákban és más közszolgáltatási intézményekben. Az ilyen stratégiák akkor sikeresek, ha sok egyéni ember reagál pozitív viselkedésváltoztatással.
A több mint 200 000 felnőttre vonatkozó információk szisztematikus áttekintése megállapította, hogy az elhízással legkövetkezetesebben összefüggésbe hozott gyakori FTO génváltozat hordozói képesek voltak csökkenteni kockázatukat fizikai aktivitással.külső ikon Fontos tudni, hogy a saját cselekedeteink megváltoztathatják a helyzetet.
Néhány új irány
Epigenetika. Az emberi fejlődés kritikus időszakaiban bekövetkező környezeti expozíciók tartós változásokat okozhatnak egy gén aktivitásában anélkül, hogy magának a génnek a szekvenciája megváltozna. Ezen “epigenetikai” hatások tanulmányozása magában foglalja a DNS, az RNS vagy a kapcsolódó fehérjék kémiai módosításainak mérését, amelyek befolyásolják a génexpressziót. Bár az epigenetika segíthet megmagyarázni, hogy a korai expozíciók, például a csecsemőtáplálás hogyan befolyásolja a felnőttkori elhízást, az ilyen technikákat alkalmazó epidemiológiai vizsgálatok még korai stádiumban vannak.
| 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
