Genetika obezity - Genetics of obesity

Část série na
Hmotnost lidského těla
Obraz tmavovlasé růžové tváře obézní nahé mladé ženy opřené o stůl. V levé ruce drží hrozny a vinné listy, které jí zakrývají genitálie.
1680 obraz od Juan Carreño de Miranda dívky, o které se předpokládá, že má Prader-Williho syndrom[1]

Stejně jako mnoho jiných zdravotních stavů, obezita je výsledkem souhry mezi environmentálními a genetickými faktory.[2][3] Studie identifikovaly varianty v několika genech, které mohou přispět k přírůstku hmotnosti a distribuci tělesného tuku; pouze v několika případech jsou geny primární příčinou obezity.[4][5]

Polymorfismy v různých geny ovládání chuť a metabolismus predisponují k obezitě za určitých dietních podmínek. Procento obezity, které lze připsat genetice, se značně liší, v závislosti na zkoumané populaci, od 6% do 85%.[6] Od roku 2006 bylo více než 41 míst lidského genomu spojeno s rozvojem obezity, pokud je k dispozici příznivé prostředí.[7] Podíl genetických faktorů na vzniku obezity se odhaduje na 40–70%. Některé z těchto obesogenních nebo leptogenních genů mohou ovlivnit reakci obézního jedince na hubnutí nebo regulaci hmotnosti.[8]

Geny

Ačkoli jsou genetické nedostatky v současné době považovány za vzácné, mohou variace v těchto genech předisponovat k běžné obezitě.[9][10][11] Mnoho kandidátských genů je vysoce exprimováno v centrální nervový systém.[12]

Bylo identifikováno několik dalších lokusů.[13] Také několik kvantitativních znaků loci pro BMI byl identifikován.

Potvrzená a předpokládaná sdružení zahrnují:

StavOMIMMístoPoznámky
leptin nedostatek1641607q31.3
leptinový receptor nedostatek6010071p31
prohormon konvertáza-1 nedostatek6009555q15-q21
proopiomelanokortin nedostatek6097342p23.3
receptor melanokortinu-4 polymorfismus (MC4R[14])15554118q22
BMIQ17q32.3poblíž D7S1804[15]
BMIQ213q14poblíž D13S257[15]
BMIQ36q23-q25poblíž D6S1009, GATA184A08, D6S2436 a D6S305[16]
BMIQ411q24poblíž D11S1998, D11S4464 a D11S912[16]
BMIQ516p13poblíž ATA41E04[17]
BMIQ620pter-p11.2poblíž D20S482[17]
INSIG2[14]2q14.1
FTO[14]16q12.2Dospělí, kteří byli homozygotní pro konkrétní FTO alela vážil asi o 3 kilogramy více a měl 1,6krát vyšší míru obezity než ti, kteří tento znak nezdědili.[18] Toto sdružení však zmizelo, když ti s FTO polymorfismy se účastnily středně intenzivní fyzické aktivity ekvivalentní třem až čtyřem hodinám rychlé chůze.[19]
TMEM18[14]2p25.3
GNPDA2[14]4p13
NEGR1[14]1p31.1
BDNF[14]11p13
KCTD15[14]19q13.12KCTD15 hraje roli při transkripční represi AP-2α, což zase inhibuje aktivitu C / EBPα, časného induktoru adipogeneze.[20]
KLF14[21]?I když nehraje roli při tvorbě samotného tuku, určuje umístění v těle, kde je tento tuk uložen.
SH2B1[22]16p11.2
MTCH2[22]11p11.2
PCSK1[22]5q15-q21
NPC1[23]18q11-q12
LYPLAL1[24]6165481q41Sporná metabolická funkce je buď a lipáza[25] nebo krátký řetězec karboxylesteráza.[26]

Některé studie se zaměřily na vzorce dědičnosti, aniž by se zaměřily na konkrétní geny. Jedna studie zjistila, že 80% potomků dvou obézních rodičů bylo obézních, na rozdíl od méně než 10% potomků dvou rodičů, kteří měli normální váhu.[27]

The šetrná genová hypotéza předpokládá, že kvůli nedostatku stravy během lidské evoluce jsou lidé náchylní k obezitě. Jejich schopnost využívat vzácná období hojnosti akumulací energie jako tuku by byla výhodná v dobách různé dostupnosti potravy a jedinci s většími tukovými rezervami by s větší pravděpodobností přežili hladomor. Tato tendence k ukládání tuku by však byla ve společnostech se stabilním zásobováním potravinami maladaptivní.[28] Toto je předpokládaný důvod Pima Domorodí Američané, kteří se vyvinuli v pouštním ekosystému, vyvinuli jedny z nejvyšších výskytů obezity, když byli vystaveni západnímu životnímu stylu.[29]

Četné studie laboratorních hlodavců poskytují silné důkazy o tom, že genetika hraje při obezitě důležitou roli.[30][31]

Riziko obezity určují nejen specifické genotypy, ale také interakce gen-gen. Stále však existují problémy spojené s detekcí interakcí gen-gen u obezity.[32]

Genetické syndromy

Termín „nesyndromová obezita“ se někdy používá k vyloučení těchto stavů.[33] U lidí s těžkou obezitou s časným nástupem (definováno nástupem před 10 lety a index tělesné hmotnosti přes tři standardní odchylky nad normálem), 7% obsahuje jedinou lokusovou mutaci.[34]

Viz také

Příbuzný:

Reference

  1. ^ Mary Jones. „Případová studie: Kataplexie a SOREMPs bez nadměrné denní ospalosti u syndromu Prader Willi. Je to začátek narkolepsie po pěti letech?“. Evropská společnost technologů spánku. Citováno 6. dubna 2009.
  2. ^ Albuquerque D, Stice E a kol. (Březen 2015). „Aktuální přehled genetiky lidské obezity: od molekulárních mechanismů k evoluční perspektivě“. Mol. Genet. Genomika. 290 (4): 1191–221. doi:10.1007 / s00438-015-1015-9. hdl:10316/45814. PMID  25749980.
  3. ^ Albuquerque, David; Nóbrega, Clévio; Manco, Licínio; Padez, Cristina (7. července 2017). „Příspěvek genetiky a životního prostředí k obezitě“. Britský lékařský bulletin. Předběžné články (1): 159–173. doi:10.1093 / bmb / ldx022. PMID  28910990.
  4. ^ Kushner, Robert (2007). Léčba obézního pacienta (současná endokrinologie). Totowa, NJ: Humana Press. p. 158. ISBN  978-1-59745-400-1. Citováno 5. dubna 2009.
  5. ^ Adams JP, Murphy PG (červenec 2000). „Obezita v anestezii a intenzivní péči“. Br J Anaesth. 85 (1): 91–108. doi:10.1093 / bja / 85.1.91. PMID  10927998.
  6. ^ Yang W, Kelly T, He J (2007). „Genetická epidemiologie obezity“. Epidemiol Rev. 29: 49–61. doi:10.1093 / epirev / mxm004. PMID  17566051.
  7. ^ Poirier P, Giles TD, Bray GA a kol. (Květen 2006). "Obezita a kardiovaskulární onemocnění: patofyziologie, hodnocení a účinek hubnutí". Arterioskler. Tromb. Vasc. Biol. 26 (5): 968–76. CiteSeerX  10.1.1.508.7066. doi:10.1161 / 01.ATV.0000216787.85457.f3. PMID  16627822.
  8. ^ Hainer, Vojtěch; Hermann Toplak; Asimina Mitrakou (únor 2008). „Způsoby léčby obezity: Co komu vyhovuje?“. Péče o cukrovku. 31: 269–277. doi:10.2337 / dc08-s265. PMID  18227496.
  9. ^ Lee YS (leden 2009). „Role leptin-melanokortinového systému a regulace lidské hmotnosti: poučení z experimentů v přírodě“ (PDF). Ann. Acad. Med. Singapur. 38 (1): 34–44. PMID  19221669. Archivovány od originál (PDF) dne 21. 7. 2011. Citováno 2009-06-08.
  10. ^ „Vědci objevují varianty DNA, které významně ovlivňují distribuci tělesného tuku“. medicalxpress.com. Citováno 2019-03-12.
  11. ^ Lindgren, Cecilia M .; North, Kari E .; Loos, Ruth J. F .; Cupples, L. Adrienne; Hirschhorn, Joel N .; Kutalik, Zoltán; Rotter, Jerome I .; Mohlke, Karen L .; Lettre, Guillaume (18. února 2019). „Varianty kódující proteiny implikují nové geny související s lipidovou homeostázou přispívající k distribuci tělesného tuku“. Genetika přírody. 51 (3): 452–469. doi:10.1038 / s41588-018-0334-2. ISSN  1546-1718. PMC  6560635. PMID  30778226.
  12. ^ Willer CJ, Speliotes EK, Loos RJ a kol. (Leden 2009). „Šest nových lokusů spojených s indexem tělesné hmotnosti zdůrazňuje neuronální vliv na regulaci tělesné hmotnosti“. Nat. Genet. 41 (1): 25–34. doi:10,1038 / ng.287. PMC  2695662. PMID  19079261.
  13. ^ „OMIM - OBEZITA“. Citováno 2009-06-08.
  14. ^ A b C d E F G h Zhao J, Bradfield JP, Li M a kol. (Květen 2009). „Úloha lokusů souvisejících s obezitou identifikovaných v asociačních studiích celého genomu při určování pediatrického BMI“. Obezita (Silver Spring). 17 (12): 2254–7. doi:10.1038 / oby.2009.159. PMC  2860782. PMID  19478790.
  15. ^ A b Feitosa MF, Borecki IB, Rich SS a kol. (Leden 2002). „Lokality ovlivňující kvantitativní rys lokusu ovlivňující index tělesné hmotnosti se nacházejí na chromozomech 7 a 13: Národní studie srdce, plic a krve v rodinném srdci“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 70 (1): 72–82. doi:10.1086/338144. PMC  384905. PMID  11713718.
  16. ^ A b Atwood LD, Heard-Costa NL, Cupples LA, Jaquish CE, Wilson PW, D'Agostino RB (listopad 2002). „Genomewide Linkage Analysis of Body Mass Index across 28 Years of the Framingham Heart Study“. Dopoledne. J. Hum. Genet. 71 (5): 1044–50. doi:10.1086/343822. PMC  385083. PMID  12355400.
  17. ^ A b Gorlova OY, Amos CI, Wang NW, Shete S, Turner ST, Boerwinkle E (červen 2003). „Genetické vazby a otiskové účinky na index tělesné hmotnosti u dětí a mladých dospělých. Eur. J. Hum. Genet. 11 (6): 425–32. doi:10.1038 / sj.ejhg.5200979. PMID  12774034.
  18. ^ Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN a kol. (2007). „Běžná varianta genu FTO je spojena s indexem tělesné hmotnosti a předurčuje k dětské a dospělé obezitě“. Věda. 316 (5826): 889–94. doi:10.1126 / science.1141634. PMC  2646098. PMID  17434869.
  19. ^ Rampersaud E, Mitchell BD, Pollin TI a kol. (2008). „Fyzická aktivita a asociace běžných variant genů FTO s indexem tělesné hmotnosti a obezitou“. Arch Intern Med. 168 (16): 1791–97. doi:10.1001 / archinte.168.16.1791. PMC  3635949. PMID  18779467.
  20. ^ Skoblov, Michail; Andrey Marakhonov; Ekaterina Marakasova; Anna Gusková; Vikas Chandhoke; Aybike Birerdinc; Ancha Baranova (2013). „Proteinoví partneři proteinů KCTD poskytují poznatky o jejich funkčních rolích při diferenciaci buněk a vývoji obratlovců“. BioEssays. 35 (7): 586–596. doi:10.1002 / bies.201300002. PMID  23592240.
  21. ^ Small KS, Hedman AK, Grundberg E a kol. (Červen 2011). "Identifikace potištěného hlavního regulátoru trans na lokusu KLF14 souvisejícího s více metabolickými fenotypy". Nat. Genet. 43 (6): 561–4. doi:10,1038 / ng. 833. PMC  3192952. PMID  21572415.
  22. ^ A b C Renström F, Payne F, Nordström A a kol. (Duben 2009). „Replikace a rozšíření výsledků asociačních studií obezity u celého genomu u 4923 dospělých ze severního Švédska“. Hučení. Mol. Genet. 18 (8): 1489–96. doi:10,1093 / hmg / ddp041. PMC  2664142. PMID  19164386.
  23. ^ Meyre, David; Delplanque, Jérôme; Chèvre, Jean-Claude; Lecoeur, CéCile; Lobbens, StéPhane; Gallina, Sophie; Durand, Emmanuelle; Vatin, Vincent; et al. (18. ledna 2009). „Celá asociační studie genomu pro časný nástup a morbidní obezitu dospělých identifikovala tři nová riziková místa v evropských populacích“. Genetika přírody. 41 (2): 157–9. doi:10.1038 / ng.301. PMID  19151714.
  24. ^ Heid, Iris M .; Jackson, Anne U .; Randall, Joshua C .; Winkler, Thomas W .; Qi, Lu; Steinthorsdottir, Valgerdur; Thorleifsson, Gudmar; Zillikens, M. Carola; Speliotes, Elizabeth K. (listopad 2010). „Metaanalýza identifikuje 13 nových lokusů spojených s poměrem pasu a boků a odhaluje sexuální dimorfismus v genetickém základu distribuce tuku“. Genetika přírody. 42 (11): 949–960. doi:10,1038 / ng.685. ISSN  1546-1718. PMC  3000924. PMID  20935629.
  25. ^ Steinberg, Gregory R .; Kemp, Bruce E .; Watt, Matthew J. (říjen 2007). "Exprese lipázy triglyceridů lipázy v lidské obezitě". American Journal of Physiology. Endokrinologie a metabolismus. 293 (4): E958–964. doi:10.1152 / ajpendo.00235.2007. ISSN  0193-1849. PMID  17609260.
  26. ^ Bürger, Marco; Zimmermann, Tobias J .; Kondoh, Yasumitsu; Stege, Patricia; Watanabe, Nobumoto; Osada, Hiroyuki; Waldmann, Herbert; Vetter, Ingrid R. (leden 2012). „Krystalová struktura předpokládané fosfolipázy LYPLAL1 odhaluje neočekávanou funkční plasticitu navzdory blízkému vztahu k thioesterázám acylproteinu“. Journal of Lipid Research. 53 (1): 43–50. doi:10.1194 / ml. M019851. ISSN  1539-7262. PMC  3243480. PMID  22052940.
  27. ^ Kolata, Gina (2007). Nové přehodnocení: Nová věda o hubnutí - a mýty a realita diety. Pikador. p. 122. ISBN  978-0-312-42785-6.
  28. ^ Chakravarthy MV, Booth FW (2004). „Stravování, cvičení a„ šetrné “genotypy: Spojování teček směrem k evolučnímu chápání moderních chronických onemocnění“. J. Appl. Physiol. 96 (1): 3–10. doi:10.1152 / japplphysiol.00757.2003. PMID  14660491.
  29. ^ Wells JC (únor 2009). „Etnická variabilita adipozity a kardiovaskulární riziko: hypotéza variabilního výběru nemoci“. Int J Epidemiol. 38 (1): 63–71. doi:10.1093 / ije / dyn183. PMID  18820320.
  30. ^ Garland Jr, Theodore; Schutz, Heidi; Chappell, Mark A .; Keeney, Brooke K .; Pokorný, Thomas H .; Copes, Lynn E .; Acosta, Wendy; Drenowatz, Clemens; Maciel, Robert C .; van Dijk, Gertjan; Kotz, Catherine M .; Eisenmann, Joey C. (2011). „Biologická kontrola dobrovolného cvičení, spontánní fyzické aktivity a denního výdeje energie ve vztahu k obezitě: perspektivy člověka a hlodavců“. J. Exp. Biol. 214 (2): 206–29. doi:10.1242 / jeb.048397. PMC  3008631. PMID  21177942.
  31. ^ Parks BW, Nam E, Org E, Kostem E, Norheim F, Hui ST, Pan C, Civelek M, Rau CD, Bennett BJ, Mehrabian M, Ursell LK, He A, Castellani LW, Zinker B, Kirby M, Drake TA , Drevon CA, Knight R, Gargalovic P, Kirchgessner T, Eskin E, Lusis AJ (2013). „Genetická kontrola obezity a složení střevní mikroflóry v reakci na stravu s vysokým obsahem tuku a sacharózy u myší“. Cell Metab. 17 (1): 141–52. doi:10.1016 / j.cmet.2012.12.007. PMC  3545283. PMID  23312289.
  32. ^ Yang, Wenjie; Tanika Kelly; Jiang He (12. června 2007). „Genetická epidemiologie obezity“. Epidemiologické recenze. 29: 49–61. doi:10.1093 / epirev / mxm004. PMID  17566051.
  33. ^ Walley AJ, Asher JE, Froguel P (červen 2009). „Genetický příspěvek k nesyndromatické lidské obezitě“. Nat. Genet. 10 (7): 431–42. doi:10.1038 / nrg2594. PMID  19506576.
  34. ^ Farooqi, I. Sadaf; O'Rahilly, Stephene (2006). „Genetika obezity u lidí“. Endokrinní hodnocení. 27 (7): 710–718. doi:10.1210 / er.2006-0040. PMID  17122358.