Elhízás Súlyos gének - a tudomány spektruma
Elhízás: Súlyos gének
A kövér emberek ellenőrizetlenek, fegyelmezetlenek és lusták - ezek az előítéletek az elhízott emberekkel szemben. A kövérség nemcsak a társ és az állás keresésekor bizonyul akadálynak, egyes tanárok a testes gyermekeket is alacsonyabbrendűnek tartják, és általában a túlsúlyos gyerekeket általában maguk okolják teljességükért. Szívből, nem gondoltál volna arra, hogy kövér szomszédodnak biciklivel kell vásárolnia ahelyett, hogy állandóan beülne az autóba?
De ez nem ilyen egyszerű. Mert még ha az étkezési szokások és a fizikai aktivitás is befolyásolja testtömegünket, ezek a tényezők nem minden. Akár kövérek, akár vékonyak vagyunk, bizonyos mértékig természetes számunkra, amint azt számos tanulmány kimutatta. Ennek megfelelően genetikai felépítésünk többek között azt is befolyásolja, hogy mindegyikünk mennyire szívja fel és metabolizálja a tápanyagokat a bélből. Albert Stunkard a Philadelphiai Pennsylvaniai Egyetemről 1986-ban nyújtotta be ennek első tudományosan megalapozott bizonyítékát. A pszichiáter értékelte a dán örökbefogadott gyermekek aktáit - a felmérés idején mind 20 év körüliek voltak. A kiterjedt orvosi adatgyűjtés nem csak pontos információkat tartalmazott az örökbefogadottak testmagasságáról és súlyáról, hanem születési szüleikről és azokról a párokról is, akikkel együtt nőttek fel. A tények önmagukért beszélnek: A vékony serdülők születési szülei lényegesen karcsúbbak voltak, mint a normál vagy akár túlsúlyos emberek szülei. A nem rokon örökbefogadó szülők alakjával azonban nem sikerült kapcsolatot teremteni.
Négy évvel később az amerikai pszichiáter hasonló ikreket figyelt meg. A párok súlya meglepően hasonló volt - még akkor is, ha nem sokkal a születés után elváltak egymástól. Genomunk tehát sokkal erősebben befolyásolja a test teltségét, mint a környezet. A tudósok ma azt feltételezik, hogy a gének a testtömeg eltérésének 50-70 százalékát teszik ki. Úgy tűnik, még azt is meghatározzák, hogy a zsír hogyan oszlik el a testünkben, hajlamosak vagyunk-e a gyomorra bunkerezni vagy a csípőn, a fenéken és a combokon tágulni.
De hol rejti az öröklődést a DNS-ünk? Van esetleg egyetlen gén, amely plusz fontokat hoz létre? Valójában 1994-ben a tudósok felfedeztek egy ilyen genetikai tényezőt - rendkívül hatalmas rágcsálókban. Véletlenül a kutatók már az ötvenes évek elején találkoztak egy laboratóriumi egérrel, amely megfelelt az "evőgép" elnevezésnek, és ennek következtében nagyon kövér volt. A speciálisan tovább nemesített mutáns szintén rossz vérzsírszintet szenvedett, és hajlamos volt a korai cukorbetegségre - nagyon hasonlít a túlsúlyos emberekre.
Jeffrey Friedman amerikai genetikus és csapata a New York-i Rockefeller Egyetemen az 1990-es évek közepén találtak génmutációt ezekben a rágcsálókban. Kódolt egy módosított szerkesztési kézikönyvet egy hormonhoz, amelyet a kutatók leptinnek neveztek - a görög leptos szóból származva "sovány" -nak. Kiderült, hogy a hormon felelős a jóllakottság érzéséért, és így szabályozza az étel bevitelét. Ha hiányzik, az állatok végleg túlevnek.
Friedman csapata a leptint is felfedezte az emberi szervezetben. Akárcsak a rágcsálóknál, vesztesége óriási bőséghez vezet fajunkban. Például két pakisztáni gyermekkel, akiknek a véréről kimutatták, hogy genetikai mutáció miatt teljesen mentes a leptintől. Mindkettő állandóan éhes volt; a fiú hároméves korában már 42 kilogrammot nyomott, nyolcéves unokatestvére 94-et.
Az, hogy a hormon mennyire fontos a normális étkezési magatartás szempontjából, akkor mutatkozott meg, amikor az orvosok géntechnológiával módosított leptint adtak a gyerekeknek. Rövid időn belül mindkettő megelégelte a drasztikusan csökkentett mennyiségű ételt és jelentős súlycsökkenést szenvedett - anélkül, hogy éhezett volna. A duci egerek a leptin beadása után szintén nagyon hasonló módon fogytak. A feltételezett diétás csodaszer iránti eufória kezdetben nagy volt, de a kiábrándulás követte a lábát: az elhízott emberek többsége számára a terápiás célokra alkalmazott leptin nagyrészt hatástalan. Ajándéka csak azoknak az embereknek segít, akiknek a teste nem képes önmagában előállítani a hormont. A leptin gén ilyen mutációi rendkívül ritkák: a tudósok csak körülbelül két tucat embert fedeztek fel világszerte, akiknél a hormon termelése teljesen megbénult.
De vannak más fontos gének is - mindenekelőtt a melanocortin-4 receptor, vagy röviden az MC4R genetikai felépítése. Ez a fehérje megtalálható többek között a hipotalamuszban, ahol segít a telítettségi jel továbbításában - és ezáltal megakadályozza, hogy ellenőrizhetetlenül kitömjük magunkat. Azoknak az embereknek, akik elveszítik ezt az irányítást, nagyobb az étvágyuk és általában túlsúlyosak. Az MC4R gén mutációi sokkal gyakoribbak, mint a leptin öröklési faktorban. Johannes Hebebrand (A cikk társszerzője, d. Piros.) és a Marburgi és az Essen Egyetem munkacsoportja az elhízott gyermekek és serdülők DNS-ében kutatta az MC4R gén változását. Kiderült, hogy a vizsgáltak két százalékában mutálódott. Más országokból származó mintákban ez az arány legfeljebb hat százalék volt.
Még több: Németországban az összes súlyosan túlsúlyos ember csaknem egy százalékában a génmutáció egy nagyon meghatározott helyen található. Statisztikailag az ilyen hibák az átlaghoz képest 13 extra kilogrammot jelentenek a férfiaknál felnőttkorban, a nők még 28 kilogramm kiegészítő ballasztot is hordoznak.
Az MC4R gén nem minden változásának azonban van ilyen nagy hatása. Más változatokban ez csak egy-két kilogramm tartományban van. Az úgynevezett kódoló területen kívüli megváltozott génszekvencia, amely a receptor tényleges építési utasításait hordozza, csak néhány száz gramm nagyságrendű hatást mutat. Ebben az esetben egyetlen nukleotid polimorfizmus vagy SNP (ejtsd: kivágás). A DNS-szálban csak egyetlen bázispárt cserélnek fel, ami nem is olyan ritka. Az ilyen SNP-ket a genom variánsainak tekintik, de egyes esetekben minden bizonnyal hatással vannak viselőjükre - például súlyukra. Az MC4R gén esetében Hebebrand munkacsoportja még egy olyan változatot is felfedezett 2004-ben, amely biztosítja, hogy a lakosság körülbelül négy százaléka átlagosan másfél kilóval könnyebb, mint más emberek. Ennek a génnek a változásai következésképpen túlzott vagy csökkent étvágyhoz vezethetnek - attól függően, hogy a receptor működése károsodott vagy javult-e.
A Nincsenek hizlaló gének
Legkésőbb itt kiderül: egyetlen hízó gén keresése, amelyet feleslegünkért felróhatunk, tétlen. Az esetek döntő többségében a súly kulcsa bizonyosan nem egy adott genetikai tényező mutációjában rejlik. Inkább a genomban található nagyszámú egyedi eltérésnek kell alakítania alakunkat. A szakértők poligén hatásról beszélnek.
Ennek a felismerésnek az ösztönzésére mi és a világ többi kutatója elkezdtük keresni a megfelelő SNP-ket. Eddig a genomban 32 olyan régiót azonosítottak, amelyekben a génvariánsok befolyásolják a súlyunkat - csak ezekből a szakaszokból 18-ot fedeztek fel 2010-ben. Egy nemzetközi kutatási projekt közel 125 000 ember genomjának elemzését és elemzését tűzte ki maga elé. hogy minél több témában ellenőrizzék a megállapításokat. A szakértők úgy gondolják, hogy legalább 100 olyan gén létezik, amelyek testünk görbéit különböző módon alakítják. Ezek azonosításához azonban még nagyobb ügyszámokra van szükségünk.
Kiemelkedő képviselője az úgynevezett FTO gén (az English Fat Mass and Obesity Associated cégtől), amely 2007-ben véletlenül meglehetősen nagy kavarodást váltott ki. A Timothy Frayling által vezetett tudósok az exeteri (Nagy-Britannia) Peninsula Medical School-ból valójában olyan génvariánsokat kerestek, amelyek felelősek a felnőttkori cukorbetegség kockázatáért. A 16. kromoszómán - abban a génben, amelyet később FTO-nak kereszteltek - több változatot azonosítottak, amelyek sokkal gyakoribbak voltak cukorbetegeknél, mint egészséges embereknél. Részletes vizsgálat után kiderült, hogy ezek a genetikai fajták csak közvetetten okozzák a felnőttkori cukorbetegséget: Inkább közvetlenül növelik az elhízás kockázatát; A túlsúlyos emberek hajlamosak a cukorbetegségre.
Csak az FTO eltérése miatt a testtömeg akár 1,4 kilogrammal is megnőhet; Ha mindkét génben hordozza a megfelelő verziót, a hatás akár csaknem három kilogrammot is elér. Ezenkívül a hizlalási változatok meglehetősen gyakoriak: minden hatodik európa mindkét szülőtől örököl - és így 70 százalékkal magasabb az elhízás kockázata. Még minden másodikunknak van egy ilyen génváltozata, és 30 százalékkal megnövekedett kövérség kockázatával él. Egyébként a súlyos FTO fajta hatása már hétéves korban is megfigyelhető a gyermekeknél.
Természetesen önmagában három plusz font nem hízik meg; legfeljebb a divatos karcsú farmer csípését okozzák. És milyen drasztikus hatásai lehetnek azoknak a genetikai változatoknak, amelyek csupán néhány kilóval vagy akár csak néhány száz grammal növelik a súlyt? De nem szabad lebecsülni az egyes hatások összegét: úgy tűnik, testünk, mint egy aprólékos könyvelő, összeadja genetikai felépítésének minden pozitív és negatív hatását - és így eljut az egyéni célsúlyig.
Egy 2007-es kísérlet megmutatta, hogy a test pontosan hogyan tartja be a "célértékét". Frederik Nyström orvos és csapata a svéd Linköpingi Egyetemről 18 önkéntest - hat nőt és tizenkét férfit - kért fel arra, hogy túléljenek tudományos célokra. . Naponta körülbelül 6000 kilokalóriát kell elfogyasztaniuk, felüket ócska ételként, és a lehető legkevesebbet kell gyakorolniuk. Az a csodálatos volt, hogy a tesztalanyok mennyire másképp reagáltak a zsíros étrendre: Az egyik férfi olyan gyorsan hízott, hogy alig két hét után abba kellett hagynia a kísérletet. Ebben a rövid idő alatt 15 kilogrammot szedett - a maximális határt, amelyet etikai okokból a kísérletek során toleráltak.
A tesztalanyok többsége, különösen azoké, akik normál testsúlyúak voltak, vagy akár karcsúak is voltak a kísérlet megkezdése előtt, közel sem olyan gyorsan hízott - és a kísérlet befejezése után szintén gyorsan, minden erőfeszítés nélkül, gyorsan lefogyott. Valójában az anyagcseréjük teljes sebességgel működni látszott a zsíros időkben: az alanyok többet izzadtak, mint általában, és testük több hőt termelt.
A fogyókúrázók ismerik az úgynevezett jo-jo hatást. Aki rövid idő alatt sokat fogy, általában gyorsan újra hízik. Az egyik lehetséges ok: Ha fiziológiailag lefogy, akkor nem éri el a normál testsúlyú ember testét. Tanulmányok kimutatták, hogy jelentős súlycsökkenés után az anyagcsere paradox módon inkább hasonlít egy vékony, éhező emberéhez - a szervezet minden kalóriára vágyik, és ennek megfelelően gyorsan indul.
Ismeretlen géntározó
Sok olyan génvariáns, amely befolyásolja az egyén súlyát, valószínűleg még nem ismert. Eddig a nagyszabású, összesen 250 000 tesztelővel végzett vizsgálat ellenére a testtömeg-index (BMI) szórásának csak egy-két százaléka magyarázható. Ha a testtömeg csak 50 százaléka genetikai, akkor még mindig jelentős számú örökletes tényező vár felfedezésre.
De mint más összetett betegségekből, például a rákból már tudjuk, az ilyen tényezők azonosítása nehéz. Valószínűleg létezik olyan génváltozatok sora, amelyek csak akkor hatnak, ha egy bizonyos variáns jelen van egy második génben. Ezt nem additív hatásnak nevezik. Eddig azonban az elhízás területén kutatók nem ismerik az ilyen kölcsönhatásokat.
A kutatók nagyrészt sötétben vannak az újonnan felfedezett változatok hatásainak mechanizmusaival is. És: minél több gén befolyásolja az egész folyamatot, annál nehezebbé válik az ügy - főleg, hogy a gének interakciója egy összetett hálózat része.
Az elején említett leptin példája megmutatja, mennyire összetett. Nyilvánvaló, hogy a hormon nem feltétlenül fékezi az étvágyat és ezáltal az étel bevitelét - az elhízott emberek vérében gyakran még megnövekedett mennyiségű leptin is van. Általában minél magasabb a leptin szint, annál nagyobb az érintett személy zsírtömege.
A túlsúlyos emberek magas leptinszintje már a szervezet kísérlete lehet az energiafogyasztás csökkentésére. Ez megmagyarázhatja, hogy a hormon további bevitele miért nem eredményezi a remélt táplálékbevitel csökkenését. A gyógyszergyártók nagyrészt kudarcot vallottak az elhízás kezelésére a leptin beadásával. Azok a sejtrendszerek, amelyek a leptin receptoroktól kapják a jelüket, túlsúlyos embereknél sem reagálnak kellőképpen. Az érintettek ekkor kvázi leptin-rezisztensek lennének.
Amikor az anyagcsere csökken
De talán van mögötte egy harmadik mechanizmus is: a tudósok ma azt feltételezik, hogy a leptin nemcsak az éhségérzetet irányítja. Fő feladata nyilvánvalóan a test alkalmazkodása az éhezéshez. A leptinszint csökkenése - például egy sikeres étrend részeként, amelyben csökken a zsírtömeg - biztosítja, hogy az anyagcsere lelassuljon, ha a szervezet kevesebb ételt kap.
Az is belefér, hogy minden ember étvágytalansága gyakran rendkívül alacsony leptinszinttel vonzza a figyelmet. Az érintetteknek alig van zsírtömegük, és testük felkészült az éhezésre. Valójában a rendkívül alacsony testsúlyú nőknél a leptin hiánya megakadályozza a menstruációt. Feltételezhető, hogy az éhséghormon alacsony szintje felpörgeti a beteg gyomrát. A központi idegrendszerben zajló nyomós folyamatok azonban nyilvánvalóan biztosítják, hogy ez a jel már nem felel meg céljának. Sok anorexia nervosa-ban szenvedő betegnek fokozott, néha szinte kényszeres mozgásigénye is van.
Valószínűleg ez az éhség okozta hiperaktivitás egy olyan formája, amelyet más rászoruló emberek is ismernek: A hadifoglyok beszámolói szerint az éhség kezdetben elképesztő tevékenységbe sodorta őket - valószínűleg a test reakciója arra, hogy élelmet találjon és így túlélje hogy biztonsági másolatot készítsen.
Vajon ezt a hiperaktivitást kiváltja-e az alacsony leptinszint is? Ennek tesztelésére Hebebrand csapata csökkentette a fiatal patkányok táplálékfelvételét az életkorukhoz tartozó normál kalóriabevitel 60 százalékára. Ezután vagy egy leptint, vagy egy egyszerű sóoldatot adtunk az éhes rágcsálóknak egy hétig a bőr alá beültetett minipumpa segítségével. Míg a leptint kapó állatok nem feltűnően viselkedtek, a sócsoportba tartozó állatok sokkal inkább futóbiciklivel jártak, mint jól táplált fajtársak. Valójában mozgásuk sebessége körülbelül 350 százalékkal nőtt.
Anorexiás betegek további vizsgálata azt mutatta, hogy minél alacsonyabb a leptin szintjük, annál nyugtalanabbak a nők. Feltételezhetjük tehát, hogy sok érintett erős nyugtalansága legalább részben az alacsony leptinszintnek köszönhető. A végső bizonyítás még várat magára.
Figyelembe véve az alakunkat modellező sok, részben még ismeretlen tényezőt, a túlsúlyos emberek terápiájának kilátásai jelenleg meglehetősen sivárak. A fizikai célérték hipotézise megmagyarázza, hogy a hagyományos étrend miért rosszul működik - legalábbis hosszú távon. Kevés embernek sikerül annyira radikálisan megváltoztatnia étkezési szokásait, hogy a hosszú távú siker felkelt. Távol állunk az elhízott emberek hatékony gyógyszeres kezelésétől sem; az egyetlen Németországban jóváhagyott gyógyszer - az orlisztát hatóanyag - átlagosan csak 2-3 kilogrammal csökkenti a súlyt.
Annál fontosabbnak tűnik az érintettek megbélyegzésének ellensúlyozása. Ha rájövünk, hogy a kövérek nem feltétlenül hibásak a súlyukért, annak sokkal könnyebbé kellene tenniük az életüket.