| В В | В |
Індивідуальні послуги
Журнал
- SciELO Analytics
- Google Scholar H5M5 ()
Стаття
- Іспанська (pdf)
- Стаття в XML
- Посилання на статті
Як цитувати цю статтю - SciELO Analytics
- Автоматичний переклад
- Надішліть статтю електронною поштою
Показники
- Цитується SciELO
Пов’язані посилання
- Подібне в SciELO
Поділіться
Літопис медичного факультету
версія В надрукована ISSN 1025-5583
An. Fac. Med.В vol.78В no.2В LimaВ Apr./Jun.V 2017
http://dx.doi.org/10.15381/anales.v78i2.13216В
СИМПОЗІЮВ ОЖИРЕННЯ
Ожиріння та генетика
Ожиріння та генетика
Марія Ізабель Кірога-де Мікелена 1
1 Інститут генетичної медицини, Ліма, Перу
Ожиріння стає епідемією у багатьох країнах і включає міські райони Перу. Різні дослідження намагаються з’ясувати фактори, що сприяють цій небезпечній епідемії, яка має очевидний генетичний компонент. Ця стаття намагається узагальнити відомості про генетику ожиріння.
Ключові слова: Ожиріння; Генетика.
Ожиріння стає епідемічним у багатьох країнах і включає міські райони Перу. Різні дослідження намагаються з’ясувати фактори, що сприяють цій небезпечній епідемії, яка має очевидний генетичний компонент. У цьому огляді ми намагаємося узагальнити те, що відомо на сьогодні про генетику при ожирінні.
Ключові слова: Ожиріння; Генетика.
ГЕНЕТИЧНІ ФАКТОРИ ПРИ ожирінні
Ожиріння стає епідемією у багатьох країнах, включаючи міські райони Перу. Різні єДослідження прагнуть з’ясувати фактори, що сприяють цій небезпечній епідемії, яка має очевидний генетичний компонент. Тут ми намагаємося узагальнити те, що відомо на сьогодні про генетику ожиріння.
Для цього дидактично розглядати три типи ожиріння відповідно до їх етіології:
Поширене або багатофакторне ожиріння.
Несиндромне моногенне ожиріння.
Синдромне ожиріння.
1. Перша група ожиріння, і, безумовно, найчастіша, називається загальне ожиріння, в яких більшість членів сім'ї страждають ожирінням, деякі більше, ніж інші, і мають, крім генів, погані харчові звички, малорухливий спосіб життя та неадекватне харчування, часто спричинене сімейними, соціальними або робочими обставинами, що обумовлюють придбання так званої "нездорової їжі".
З іншого боку, наявність повних родичів збільшує ризик розвитку ожиріння, навіть якщо вони не живуть разом або не мають однакових звичок. Це свідчить про важливість генетичного фактора при цій патології. Ліон і Гіршхорн (1), в популяційних дослідженнях та дослідженнях близнюків, оцінюють діапазон спадковості в 50%, тобто половина внеску в загальне ожиріння дається генами. Ці випадки називаються багатофакторним успадкуванням, яке, як вказує його назва, є результатом зближення багатьох факторів, як генетичних, так і екологічних. У них задіяні гени не відображають належним чином мутації або помилки, а мають відносно доброякісні та загальні варіації в популяції, як правило, один нуклеотидний поліморфізм або SNP для його скорочення англійською мовою; жоден з цих генів сам по собі не є причиною ожиріння. Саме сума або комбінація цих варіантів надає генетичній схильності, що, взаємодіючи із згаданими факторами середовища, визначає фенотип. Саме в цьому полягає багатофакторне успадкування. Це було підтверджено дослідженнями однояйцевих та бівітеллінових близнюків та іншими дослідженнями, які порівнюють генетичний внесок та фактори навколишнього середовища (2,3) .
У 2016 році Ігнатьєвій та ін. (4) за допомогою великих досліджень геному (GWAS) вдалося виявити 578 людських генів, які беруть участь у контролі харчових звичок та регулюванні маси тіла. Знову ж таки, в жодному з цих варіантів їх індивідуальна присутність не виявила значної прогнозуючої сили.
Ці гени могли бути природним чином відібрані в процесі еволюції, дозволивши під час голоду вижити тим, хто має «щадні» гени (5) .
Складність механізмів, що беруть участь у регуляції маси тіла та харчових звичок, також відображається у впливі "епігенетичних факторів", регуляторних елементів, які, не змінюючи ДНК, впливають на експресію генів, таких як метилювання ДНК, гістон ацетилювання та, як нещодавніше відкриття, мікроРНК або miR та інші епігенетичні механізми (6,7). MiR є крихітними некодуючими молекулами РНК, як правило, приблизно від 20 до 30 нуклеотидів, які, як правило, зв'язуються з інформаційною РНК (мРНК) і блокують її дію, запобігаючи кінцевому продукту, для якого вона повинна була утворитися.
Іспанська група Корелла, Колтел та Ордовас (7) згадують докази, що пов’язують епігенетичні процеси з прийомом їжі. Також відомо, що материнський раціон під час вагітності впливає на розвиток ембріона. Наприклад, у плода з генетичною схильністю до дефекту нервової трубки цей ризик можна мінімізувати, якщо мати проковтне адекватну дозу фолієвої кислоти: гени не змінюються, але експресія генів змінюється. Іншим поширеним прикладом є те, що у однояйцевих близнюків фенотип, як правило, відрізняється з плином років, що пов’язано з епігенетичними змінами, на які впливають фактори навколишнього середовища: однакові гени з мінливістю в їх експресії. Епігенетичні знаки є певною мірою оборотними із зміною способу життя (8) .
Знання про вплив дієти на фенотип породило нову дисципліну - нутрігеноміка. Вищезгадана іспанська група (7) вивчала взаємозв'язок між варіантами гена PLIN4 та ожирінням. Один із цих варіантів (rs8887), який був обумовлений наданням переваги сайту, що зв'язує miR, був пов'язаний із ожирінням у носіїв; Цікавим було виявлення взаємозв’язку ген-дієта, оскільки ожиріння, пов’язане з цим варіантом, зникло через велике споживання омега-3 жирних кислот. Отже, нутрігеноміка - це дисципліна, яка пов’язує роль поживних речовин у експресії генів; Можливо, найближчим часом можуть бути проведені дослідження, як це робиться зараз з фармакогеномікою, щоб вказати кожному індивіду дієту, яка підходить їм відповідно до їх генів. Це може бути застосовано навіть до вагітних жінок, які можуть вводити варіанти у своєму харчуванні та способі життя, фізичній активності та інших, щоб сприяти експресії корисних генів для розвитку ембріона (9). .
Він також експериментує з метою індукції епігенетичних модифікацій, використовуючи такі препарати, як вальпроєва кислота, щоб замовкнути або посилити активність певних генів, але результати поки не остаточні. Подібним чином на мишах експериментують можливість блокування утворення адипоцитів за допомогою miR (9), результати яких у разі підтвердження можуть бути корисними при лікуванні важкого ожиріння. У галузі епігенетики ще є що відкрити.
2. несиндромне моногенне ожиріння це причина приблизно 5% випадків важкого ожиріння. Це важливо в дослідженнях, оскільки дозволяє ідентифікувати гени, які успадковуються менделівським способом, і визначати екстремальні форми ожиріння, які відкривають двері для розуміння механізмів харчової поведінки.
Складна система, яка контролює цю поведінку, утворена двома типами нейронів в дугоподібному ядрі гіпоталамуса, які відповідно секретують нейропептид Y (NPY) та пов'язаний з Агуті пептид (AgRP) або стимулюючий гормон альфа-меланоцит, який виробляється з проопіомеланокортину. Функцію нейронів в дугоподібному ядрі контролюють різні гормони: лептин, інсулін, грелін, поліпептид YY (PYY), глюкокортикоїди, адренокортикотропін і кортикотропін-вивільняючий гормон, а також нейромедіаторні системи мозку: серотонінергічна, дофамінергічна, адренергічна та GABAergic.
На сьогоднішній день ідентифіковано 11 генів, пов’язаних з продуктами, що взаємодіють у цій складній системі, мутація яких є причиною екстремального, спадкового, несиндромного ожиріння, більшість з яких раніше були розпізнані у миші та показані в таблиці 1 Це гени, які беруть участь у системі регуляції апетиту гіпоталамусу, деякі з них, як лептин, виконують також інші функції (4,10). Лептин та його рецептори також експресуються в імунній системі, впливаючи на запальний стан, виявлений при ожирінні, і який схильний не тільки до діабету, серцево-судинних захворювань та метаболічного синдрому, але також до алергічних та аутоімунних захворювань (10). Описано кілька випадків вродженого дефіциту лептину через мутації гена LEP у пацієнтів із раннім початком важкого ожиріння, екстремальною гіперфагією та відсутністю ситості, що супроводжується порушеннями обміну речовин, гормонального та імунологічного характеру. Більшість описаних випадків були у сім'ях з високою спорідненістю, де постраждалі гомозиготні за причинною мутацією, демонструючи аутосомно-рецесивне успадкування (11). Лікування лептином змінює симптоми (12,13) .
Подібна картина, також рецесивного успадкування, але менш важкої, описана Farooqi et al. У 2007 р. Спостерігається у випадках мутацій гена LEPR, рецептора лептину (14). Дефіцит гена рецептора меланокортину 4 (MC4R), здається, є однією з найпоширеніших причин - серед рідкісних, тобто моногенного ожиріння - цього типу ожиріння, описавши сім'ї з домінантним спадком та інші з рецесивним успадкуванням (15) .
Як можна бачити, гени, пов'язані з важкими формами моногенного ожиріння, є частиною системи лептин-меланокортин в гіпоталамусі, і дослідження, проведені в останні роки щодо генетики ожиріння у людей, базуються на попередніх експериментах на мишах. аспекти мишачого геному цілком схожі на людські і можуть орієнтувати основні моменти, які слід дослідити на предмет ожиріння (16) .
3. Синдромне ожиріння. Цей термін стосується тих випадків, коли середнє або екстремальне ожиріння є ще однією характеристикою групи, яка становить синдром. Причина завжди генетична, вона може бути моногенною, це може бути хромосомна зміна або інші більш складні форми успадкування, і всі вони розумово відсталі. Виявлено понад 25 синдромічних причин ожиріння (17). Як приклад ми коротко розглянемо наступне:
Синдром Коена (омім 216550) також викликає ожиріння та розумову відсталість. Є мікроцефалія і характерна фація, з трохи похилими донизу очима, видатними верхніми різцями, вузьким небом, великими вухами, різними проблемами із зором. Причиною є наявність мутацій в обох алелях гена COH1, розташованого в хромосомі 8р. Автосомно-рецесивне успадкування.
При синдромі Барде-Бідля (омім 209900) спостерігається дистрофія сітківки та інші серйозні проблеми з очима, які призводять до сліпоти з 20 років у більшості постраждалих. Також спостерігається полідактилія кистей та/або ніг та анатомічні розлади нирок. Спадкування складне, відомо 8 незалежних локусів, пов’язаних із синдромом Барде-Бідля, і хоча більшість дотримується автосомно-рецесивної схеми успадкування, існують також випадки триаллельного успадкування, в яких задіяно більше одного локусу.
Загалом, при цих синдромах ожиріння виникає внаслідок збільшення споживання калорій, що пов’язано з відсутністю почуття ситості, і це пов’язано із зміною будь-якого з численних факторів, що діють у гіпоталамусі, що регулює прийом. Очікується, що прогрес у ідентифікації генів та механізмів регулювання їх діяльності сприятиме лікуванню цих рідкісних, але важливих станів, пов’язаних з ожирінням.
БІБЛІОГРАФІЧНА ЛІТЕРАТУРА
1. Lyon H, Hirschhorn J. Генетика поширених форм ожиріння: короткий огляд. Am J Clin Харчування. 2005; 82 (доповнення): 215S-7S. [Посилання]
2. Дюбуа Л, Ом Ківік К, Жирар М, Татоне-Токуда Ф, Перус Д, Хельмбрг Дж, та ін. до. Генетичний та екологічний внесок у вагу, висоту та ІМТ від народження та до 19 років: міжнародне дослідження понад 12000 пар близнюків. PloS One.2012; 7 (2): e30153. doi: 1371/Журнал. ставить.0030153. [Посилання]
3. Oelsner KT, Guo Y, To SB, Non AL, Barkin SL. ІМТ матері як провісник метилювання генів, пов’язаних із ожирінням, у зразках слини дошкільного віку - діти латиноамериканського походження, що мають ризик ожиріння. Геноміка BMC. 2017 січня 9; 18 (1): 57. doi: 10.1186/s12864 016 3473 9. [Посилання]
4. Ігнатьєва Е, Афонников Д, Саїк О, Рогаєв Е, Колчанов Н. Збірник людських генів, що регулюють харчову поведінку та масу тіла, його функціональну характеристику та ідентифікацію генів GWAS, що беруть участь у специфічній для мозку мережі ІЦВ - Автор (и) BMC Genetics. 2016; 17 (Додаток 3): 158. DOI 10.1186/s12863-016-0466-2. [Посилання]
5. Альбукерке Д, Стіс Е, Родрігес-Лопес Р, Манко Л, Нобрега С. Поточний огляд генетики ожиріння людини: від молекулярних механізмів до еволюційної перспективи. Mol Genet Genomics. 2015 серпня; 290 (4): 1191-221. doi: 10.1007/s00438015-1015-9. [Посилання]
6. Брандао Б, Герра Б, Морі М. Ярлики до функціональної жирової тканини: Роль малих некодуючих РНК. Окисно-відновна біологія. (2017); 12: 82 ? 102. [Посилання]
7. Corella D, Coltell O, Ordovás M. Генетика та епігенетика ожиріння. Справжня Акад-ферма. 2016; 82 Спеціальний випуск: 129-36. [Посилання]
8. Касанелло Р, Краузе Б, Кастро-Родрігес Дж, Уау Р. Епігенетика та ожиріння. Rev Chil Pediat. 2016; 87 (5): 335-42. [Посилання]
9. Dhasarathy A, Roemmich J, Claycombe K. Вплив ожиріння матері, дієти та фізичних вправ на епігенетичну регуляцію адипоцитів. Mol Aspects Med. 2017, квітень; 54: 37 ? 49. doi: 10.1016/j. Мама. 2016.10.003. [Посилання]
10. Перес-Перес А, Віларіньо-Гарсія Т, Фернандес-Рієхос П, Мартін-Гонсалес Ж, Сегура-Егея Ж., Санчес-Маргалет В. Роль лептину як зв’язку між метаболізмом та імунною системою. Фактор росту цитокінів, Ред. 2017 4 квіт. Pii: S1359-6101 (16) 30163-0. doi: 10.1016/j.cytogfr.2017.03.001. [Посилання]
13. Гонсалес Хіменес Е, MJ. Aguilar Cordero MJ, Padilla López CA, García García I. Моногенне ожиріння людини: роль системи лептинмеланокортину в регулюванні споживання їжі та маси тіла у людей. Сіст Саніт Навар. 2012; 35 (2): 285-93. [Посилання]
14. Sadaf Farooqi I, Wangensteen T, Collins, S, Kimber W, Matarese G, Keogh JM, et al. Клінічний та молекулярно-генетичний спектр вродженої недостатності рецептора лептину. N Engl J Med.2007; 356: 237-47. [Посилання]
15. ван дер Клаау А.А., фон дем Хаген Е.А., Кео Дж.М., Хеннінг Е., О'Рахіллі С., Лоуренс А.Д. та ін. Мутації рецепторів меланокортину-4, пов’язаних із ожирінням, пов’язані зі змінами реакції мозку на харчові сигнали. J Clin Ендокринол Метаб. 2014 жовтня; 99 (10): E2101-6. doi: 10.1210/jc.2014-1651.
16. Yazdi FT, Clee SM, Meyre D. Генетика ожиріння у мишей та людини: туди-сюди та назад. PeerJ. 2015 р., 24 квітня; 3: e856; DOI 10.7717/peerj.856. [Посилання]
17. Parente DJ, Garriga C, Baskin B, Douglas G, Cho MT, Araujo GC та ін. Нейролігін 2 безглуздий варіант, пов’язаний з тривогою, аутизмом, інтелектуальною недостатністю, гіперфагією та ожирінням. Am J Med Genet A. 2017 січ .; 173 (1): 213-6. [Посилання]
18. Ангуло М.А., Батлер М.Г., Каталетто М.Є. Синдром Прадера-Віллі: огляд клінічних, генетичних та ендокринних даних. J Ендокринол Інвест. 2015 груд .; 38 (12): 1249-63. [Посилання]
19. Bueno M, Esteba-Castillo S, Novell R, Giménez-Palop O, Coronas R, Gabau E, et al. Відсутність піку після їжі нейротрофічного фактора, отриманого з мозку, у дорослих із синдромом Прадера-Віллі. PloS One. 2016, 29 вересня; 11 (9): e0163468. doi: 10.1371/journal.pone.0163468. [Посилання]
20. Miller JL, Tamura R, Butler MG, Kimonis V, Sulsona C, Gold JA, et al. Лікування окситоцином у дітей із синдромом Прадера-Віллі: подвійне сліпе, плацебо-контрольоване, перехресне дослідження. Am J Med Genet A. 2017 травня; 173 (5): 1243-50. [Посилання]
Конфлікт інтересів: Немає.
Листування:
Марія Ізабель Кірога-де Мікелена
Отримано: 26 лютого 2017 р
Затверджено: 22 квітня 2017 р
В Весь вміст цього журналу, крім випадків, коли він ідентифікований, перебуває під ліцензією Creative Commons