Vad har gener med fetma att göra?
Fetma är resultatet av en kronisk obalans i energinivån hos en person som ständigt får i sig mer kalorier från mat och dryck än vad som behövs för att driva kroppens metaboliska och fysiska funktioner. Den snabbt ökande förekomsten av fetma i befolkningen under de senaste decennierna har tillskrivits en ”obesogen” miljö, som erbjuder lätt tillgång till kaloririka livsmedel men begränsar möjligheterna till fysisk aktivitet. Fetmaepidemin kan betraktas som ett kollektivt svar på denna miljö. Fetma är ett viktigt folkhälsoproblem eftersom det ökar risken för att utveckla diabetes, hjärtsjukdomar, stroke och andra allvarliga sjukdomar.
Även i en obesogen miljö blir inte alla överviktiga. Före den genomiska forskningsepoken erbjöd studier av familjemedlemmar, tvillingar och adopterade personer indirekta vetenskapliga bevis för att en betydande del av variationen i vikt bland vuxna beror på genetiska faktorer. En viktig studie som jämförde kroppsmasseindex (BMI) hos tvillingar som uppfostrats antingen tillsammans eller åtskilda visade till exempel att ärftliga faktorer hade större inflytande än barndomsmiljön.external icon
En gen eller många?
Sällan uppträder fetma i familjer enligt ett tydligt ärftlighetsmönster som orsakas av förändringar i en enskild gen. Den vanligaste inblandade genen är MC4R, som kodar för melanocortin 4-receptorn. Förändringar i MC4R som minskar dess funktion finns hos en liten del (<5 %) av överviktiga personer i olika etniska grupper. Drabbade barn känner sig extremt hungriga och blir överviktiga på grund av konsekventa överätningar (hyperfagi). Hittills har sällsynta varianter i minst nio gener varit inblandade i enstaka geners (monogena) fetma.
För de flesta överviktiga personer kan ingen enskild genetisk orsak identifieras. Sedan 2006 har man i genomövergripande associationsstudier funnit mer än 50 gener som är förknippade med fetma, de flesta med mycket små effekter. Flera av dessa gener har också varianter som är förknippade med monogen fetma, ett fenomen som har observerats i många andra vanliga tillstånd. Den mesta fetman verkar vara multifaktoriell, det vill säga resultatet av komplexa interaktioner mellan många gener och miljöfaktorer.
Hur styr generna energibalansen?
Hjärnan reglerar födointaget genom att reagera på signaler som tas emot från fettvävnad (fettvävnad), bukspottkörteln och matsmältningskanalen. Dessa signaler överförs av hormoner – till exempel leptin, insulin och ghrelin – och andra små molekyler. Hjärnan samordnar dessa signaler med andra inflöden och svarar med instruktioner till kroppen: antingen att äta mer och minska energiförbrukningen eller att göra tvärtom. Generna ligger till grund för de signaler och reaktioner som styr matintaget, och små förändringar i dessa gener kan påverka deras aktivitetsnivåer. Några gener med varianter som har förknippats med fetma anges i tabellen.
Energi är avgörande för överlevnad. Människans energireglering är förberedd för att skydda mot viktförlust, snarare än att kontrollera viktökning. Hypotesen om den ”sparsamma genotypen” föreslogs för att hjälpa till att förklara denna observation. Den tyder på att samma gener som hjälpte våra förfäder att överleva tillfälliga svältkatastrofer nu utmanas av miljöer där det finns gott om mat året runt.
Hur kan denna kunskap hjälpa folkhälsan?
Folkhälsoinsatser för att förebygga fetma fokuserar på strategier som främjar hälsosamma matvanor och uppmuntrar till fysisk aktivitet. Dessa strategier används på samhällsnivå, till exempel genom att öka tillgången till hälsosamma mat- och dryckesalternativ i skolor och andra offentliga miljöer. Sådana strategier är framgångsrika när många enskilda människor reagerar med positiva beteendeförändringar.
En systematisk genomgång av information om mer än 200 000 vuxna visade att bärare av den vanliga FTO-genvarianten som mest konsekvent förknippas med fetma kunde minska sin risk genom fysisk aktivitet.extern ikon Det är viktigt att veta att ens handlingar kan göra skillnad.
Några nya riktningar
Epigenetik. Miljöexponeringar under kritiska perioder av människans utveckling kan orsaka permanenta förändringar i en genaktivitet utan att ändra sekvensen av själva genen. Att studera dessa ”epigenetiska” effekter innebär att man mäter kemiska modifieringar av DNA, RNA eller associerade proteiner som påverkar genuttrycket. Även om epigenetik kan bidra till att förklara hur tidig exponering, som till exempel matning av spädbarn, påverkar fetma i vuxen ålder, är epidemiologiska studier som använder dessa tekniker fortfarande i ett tidigt skede.
| 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
