Személyre szabott elhízás Pr; PAP-MV2022

PAP-MV2022 kezdeményezésünk "Személyre szabott elhízásmegelőzés: Az agytípustól az egészséges életmódig" címmel (www.epinostics.de/PAP-MV2022) hangsúlyozza, hogy az elhízás bizonyos folyamatai és eljárásai agyspecifikus jellegűek, és hogy azokat a szerep mellett magyarázzák el. a metabolikus típus alapvető fontosságú lehet az elhízás megelőzésében a jövőben, lásd az 1. ábrát. Az agytípus kifejezéssel fogalmunk kifejezi, hogy az elhízás valójában szisztémás rendellenességet jelent az emberi populáció mentális teljesítményében. Az emberi test genomjával néhány generáción belül nem tudott alkalmazkodni az anyagcsere és az étkezési viselkedés szempontjából a civilizált világ megváltozott életkörülményeihez. Speakman "Testzsír" című cikke (Speakman 2014) szemlélteti (az 1. ábrán adaptálva), hogy mennyire összetett az étkezési magatartásunk. A PAP-MV2022 személyre szabott elhízásmegelőzési koncepciónk célja az elhízással járó agytípusok meghatározása (a genetikai komponensekkel rendelkező személyiségstruktúrák), és terápiás felhasználhatóságuk a tesztalanyok részvételi támogatásával teljes genomelemzéssel.

John R. Speakman, FIZIOLÓGIA 29: 88-98, 2014

MV Excellence Initiative PAP-MV2022: Az agytípustól az egészséges életmódig

Calle EE, Rodriguez C, Walker-Thurmond K, Thun MJ. Túlsúly, elhízás és rákos megbetegedések egy prospektíven vizsgált kohorszban felnőttek. N Engl J Med. 2003; 348 (17): 1625-38.

Mokdad AH, Ford ES, Bowman BA, Dietz WH, Vinicor F, Bales VS, Marks JS. Az elhízás, a cukorbetegség és az elhízással kapcsolatos egészségügyi kockázati tényezők előfordulása, 2001, JAMA. 2003; 289 (1): 76-9.

Speakman JR. Ha a test kövérsége fiziológiai szabályozás alatt áll, akkor hogyan lehet elhízási járványunk? Élettan (Bethesda). 2014; 29 (2): 88-98.

a kutatás állapota

A tápanyagok felhasználásának genetikai alapja
A fehér zsírszövet kialakulása és anyagcseréje kiemelt tudományos jelentőségű, főként az elhízás emberi egészségre gyakorolt hatása miatt. Az elhízás és az elhízással kapcsolatos betegségek, például a cukorbetegség, a magas vérnyomás és a szívbetegségek világszerte járványos méreteket öltenek, amelyek súlyos következményekkel járnak, különösen az iparosodott országokban (WHO, 2016).

Embereken és állatokon végzett genetikai vizsgálatok számos olyan gént (például MC4R, LEP, FTO) tártak fel, amelyek befolyásolják a zsírlerakódást, az elhízás előfordulását és dimenzióját, a takarmányfogyasztást/étvágyat és az energia homeosztázist (Yazdi 2015; Switonski 2010, van der Klaauw 2015).

Do DN, Strathe AB, Jensen J, Mark T, Kadarmideen HN. Genetikai paraméterek a takarmány-hatékonyság és a kapcsolódó tulajdonságok különböző mértékeinek mérésére három sertésfajtájú kannál. J Anim Sci 2013; 91: 4069-4079.

Ogden CL., Kit BK, Fakhouri THI, Carroll MD, Flegal KM. a GI járványtanban 2014; 394-404; John Wiley & Sons, Ltd., 2014.

van der Klaauw AA, Farooqi IS. Az éhség génjei: Az elhízás útjai. Cell 2015; 161: 119-132.

Walley A J, Asher J E, Froguel P. A nem szindrómás emberi elhízás genetikai hozzájárulása. Nat Rev Genet 2009; 10: 431-442.

Egészségügyi Világszervezet. Tájékoztató: Elhízás és túlsúly. Elérhető: http://www.who.int/ mediacentre/factchets/fs311/hu /. Hozzáférés: 2017. október.

Yazdi FT, Clee SM, Meyre D. Az elhízás genetikája egérben és emberben: oda-vissza és vissza. PeerJ 2015; 3: e856.

Yang J, Bakshi A, Zhu Z, Hemani G, Vinkhuyzen AA, Lee SH, Robinson MR, Perry JR, Nolte IM, van Vliet-Ostaptchouk JV, Snieder H; LifeLines kohort-tanulmány, Esko T, Milani L, Mägi R, Metspalu A, Hamsten A, Magnusson PK, Pedersen NL, Ingelsson E, Soranzo N, Keller MC, Wray NR, Goddard ME, Visscher PM. A genetikai variancia becslés imputált variánsokkal elhanyagolhatónak találja az emberi magasság és a testtömeg-index hiányzó öröklődését. Nat Genet 2015; 47: 1114-1120.

Táplálkozási tanulmány a HRO HRO-01 témában:

Moro T et. al, Nyolc hetes korlátozott időtartamú etetés (16/8) hatása az ellenanyagra képzett férfiak bazális anyagcseréjére, maximális erejére, testösszetételére, gyulladására és kardiovaszkuláris kockázati tényezőire. J Transl Med. 2016; 14 (1): 290.

Payne AN, Chassard C, Lacroix C. A bél mikrobiális alkalmazkodása a fruktóz, a mesterséges édesítőszerek és a cukoralkoholok étrendi fogyasztásához: következményei a gazda-mikroba kölcsönhatásoknak, amelyek hozzájárulnak az elhízáshoz. Obes Rev. 2012; 13 (9): 799-809.

Epigenetikus mechanizmusok és az anyagcsere alakítása

fenntarthatóság

A jellegzetes kifejezés mechanizmusait ennek megfelelően különféle hatásoknak és kölcsönhatásoknak vetik alá a genotípus-fenotípus leképezés szintjei mentén; az epigenetikai mechanizmusok a környezet visszacsatolását jelentik a genom szintjén, és befolyásolják a mitotikus és részben a transzgenerációs öröklődést. A genotípus-környezet kölcsönhatások elemzése, amelyek molekuláris alapja szintén epigenetikus és ezáltal dinamikus mechanizmus, előfeltétele az emberi orvostudománynak a személyre szabott prevenció és terápia ("precíziós/személyre szabott orvoslás") fejlesztésének. Az állattenyésztésben a genotípus-környezet kölcsönhatás mechanizmusainak pontos ismerete előfeltétele az állatok állatspecifikus és helyzeti gondozásának az állatok jólétének és az erőforrások megőrzésének javítása érdekében ("precíziós állattenyésztés"). Az epigenetikai módosítások célzott használata lehetővé teszi az állatok és környezetük igényeinek jobb összehangolását.

Irodalmi idézetekGrundberg E, Meduri E, Sandling JK, Hedman AK, Keildson S, Buil A, Busche S, Yuan W, Nisbet J, Sekowska M, Wilk A, Barrett A, Small KS, Ge B, Caron M, Shin SY, többszörös szövet Human Expression Resource Consortium, Lathrop M, Dermitzakis ET, McCarthy MI, Spector TD, Bell JT, Deloukas P. Az ikrek zsírszövetében a DNS metilációs variációjának globális elemzése összefüggéseket mutat a disztális szabályozó elemek betegséggel összefüggő változataival. On J Hum Genet 2013; 93 (5): 876-90
Hales CN, Barker DJ. 2. típusú (nem inzulinfüggő) diabetes mellitus: a takarékos fenotípus hipotézis. Diabetologia 1992; 35: 595-601.

Heyn H, Moran S, Hernando-Herraez I, Sayols S, Gomez A, Sandoval J, Monk D, Hata K, Marques-Bonet T, Wang L, Esteller M. A DNS metilációja hozzájárul a természetes emberi variációhoz. Genome Res 2013; 23 (9): 1363-72

Junien C. A diéták és a tápanyagok/gyógyszerek hatása a korai epigenetikai programozásra. JIMD 2006; 29: 359-65.

Lillycrop KA, Phillips ES, Jackson AA, Hanson MA, Burdge GC. A vemhes patkányok étkezési fehérje-korlátozása indukálja, a folsav-kiegészítés pedig megakadályozza a máj gén expressziójának epigenetikus módosítását az utódokban. J Nutrition 2005; 135: 1382-86.

Richards EJ. Örököltepigenetikai variáció-visszatérő lágy öröklés. Nat Rev Genet 2006; 7 (5): 395-401.

Slatkin M. epigenetikus öröklődés és a hiányzó öröklődési probléma. Genetika 2009; 182, 845-50

Wu G, Bazer F, Wallace J, Spencer T. Testület által meghívott felülvizsgálat: intrauterin növekedési retardáció: következmények az állattudományokra. J Anim Sci 2006; 84, 2316-37.

Mikrobiom: a gazda, a mikrobiota és az étrend kölcsönhatása

Az élelmiszer-tényezők, a bél mikrobiota és a gazda lokális és szisztémás jelensége között összetett kölcsönhatás van. Egyrészt a gazda fenotípusos és genetikai variációi alakítják a mikrobiota összetételt; valójában a mikrobiota az állat genetikailag öröklődő fenotípusaként tekinthető (Camarinha-Silva 2017). Másrészt a mikrobiota befolyásolja a gazda fenotípusát. Következésképpen a mikrobiota prediktív független változóként használható a növekedés, a takarmányfogyasztás és a takarmányátalakítás szempontjából (Camarinha-Silva 2017). A gazda miRNS-ek kölcsönhatásba lépnek a székletben felülreprezentált Lactobacillus reuteri, Prevotella stercorea és Streptococcus luteciae 16S riboszomális RNS kötési helyeivel (Mohan 2016). Az étrendnek jelentős hatása van a mikrobiota összetételére és metabolikus aktivitására (Shen, 2017). Az étkezési szokások úgynevezett enterotípusok kialakulásához vezetnek, ahol az úgynevezett „cafeteria diéták” jelentősen befolyásolják a változatosabb étrendeket (Graf, 2017).

Camarinha-Silva A, Maushammer M, Wellmann R, Vital M, Preuss S, Bennewitz J. Host genom hatása a bél mikrobiális összetételére és a sertések komplex tulajdonságainak előrejelzésére. Genetika. 2017; 206 (3): 1637-44.

Graf D, Di Cagno R, FK Fk és mtsai. Az étrend hozzájárulása az emberi bél mikrobiota összetételéhez. Microb Ecol Health Dis. 2015; 26: 10.3402/mehd.v26.26164.

Mohan M, Chow CT, Ryan CN, Chan LS, Dufour J, Aye PP, Blanchard J, Moehs CP Sestak K. 2016. Az étrendi glutén által kiváltott béldiszbiózist a bél feszes összeköttetéssel és baktériumkötő motívumokkal rendelkező mikroRNS-ek szelektív szabályozása kíséri a coeliakia Rhesus Macaque modelljében. Tápanyagok 8, E684.

Doerge RW. Kvantitatív tulajdonság lokuszok feltérképezése és elemzése kísérleti populációkban. Nat Rev Genet 2002; 3: 43-52.

ENCODE Projekt Konzorcium. Az ENCODE (ENCyclopedia Of DNA Elements) projekt. Tudomány. 2004; 306 (5696): 636-40.

FAANG Konzorcium. Koordinált nemzetközi fellépés a genom-fenomé felgyorsítása érdekében a FAANG, az Állati Genomok Funkcionális Annotációja projekt segítségével. Genombiológia 2015 16:57.

Hayes BJ, Visscher miniszterelnök, Goddard ME. A mesterséges szelekció pontossága a megvalósult kapcsolati mátrix alkalmazásával. Genet Res 2009; 91: 47-60

Jansen RC, Nap JP. Genetikai genomika: a szegregáció hozzáadott értéke. Trends Genet 2001; 17: 388-91.

Langfelder P, Horvath S. WGCNA: R csomag súlyozott korrelációs hálózati elemzéshez. BMC Bioinforma2008; 9, 559.

Luo W, Brouwer C. Pathview: R/Bioconductor csomag az útvonal-alapú adatok integrálásához és megjelenítéséhez. Bioinformatika 2013;, btt285.

Ponsuksili S, Du Y, Hadlich F, Siengdee P, Murani E, Schwerin M, Wimmers K. Korrelált mRNS-ek és ko-expressziós és szabályozó hálózatokból származó miRNS-ek befolyásolják a sertés izomzatát és végül a hús tulajdonságait. BMC Genomics 2013; 14, 533.

Ponsuksili S, Du Y, Murani E, Schwerin M, Wimmers K. Olyan molekuláris hálózatok felderítése, amelyek vagy befolyásolják, vagy reagálnak a plazma kortizol-koncentrációjára a máj és az izom célszöveteiben. Genetika 2012; 192, 1109-22.

Ponsuksili S, Murani E, Brand B, Schwerin M, Wimmers K. Az expresszió profilálásának és a teljes genom társulásának integrálása a zsír tulajdonságainak disszekciójához sertés modellben. J Lipid Res 2011; 52, 668-78.

Ponsuksili S, Murani E, Trakooljul N, Schwerin M, Wimmers K. Az izomvonások jelölt génjeinek felfedezése az eQTL-analízissel támogatott GWAS alapján. Int J Biol Sci 2014; 10, 327-37.

Ponsuksili S, Zebunke M, Murani E, Trakooljul N, Krieter J, Bpe up, Schwerin M, Wimmers K. Sci Rep 2015; 5, 16264.

iPSC teljes genom szekvencia elemzés

A metabolikus tevékenységek csikóhal mérése

Teslaa T, Teitell MA. Pluripotens őssejt energiacsere: frissítés. EMBO J. 2015; 34 (2): 138-53.

A PAP-MV2022 konzorcium működési hipotézisei:

A kognitív pszichológia segítségével létrehozhatjuk az agytípust:

Az állattenyésztésben a táplálékfelvételt beültetett chipek segítségével szabályozzák, meghatározva, hogy például egy tehén mennyi takarmányhoz jut hozzá. Az elhízott embereket saját agyuk irányítja nagyon összetett fiziológiai kontroll áramkörökön keresztül, amelyek némelyikét még mindig olyan tanult rutinok alakítják át, mint az étkezési viselkedés és a speciális ételek elsajátítása. Ennek a bonyolultságnak köszönhetően az agy magasabb szintű funkcióval rendelkezik (Konturek 2005), amelyre nemcsak a molekuláris interakciók ismeretében lehet következtetni, hanem a megfelelő személyiségstílusokat is megtanult normák és viselkedésformák segítségével dokumentálja.

Costa & McCrae (1992) szerint a NEO öttényezős leltárában (NEO-FFI) a kognitív pszichológia ötfaktoros modellben rögzíti az emberi személyiséget ("nagy öt"). Ott rögzítik a neurotika, az extraverzió, a nyitottság, a tolerancia és a lelkiismeretesség öt alapvető kategóriáját. Felmerül a kérdés, hogy ez az osztályozás alkalmazható-e az elhízottak rétegződésére és a terápiás beavatkozásokhoz való ragaszkodásra. Alternatív megoldásként egy személy viselkedését is fel lehet használni a jutalom késleltetésére ("a kielégülés késleltetése", Marshmallow kísérlet, Mischel 2014), vagy meg lehet említeni egy személy kezelését konfliktushelyzetekben.

Costa, P. T. McCrae, R. R. (1992). Felülvizsgált NEO Személyiségleltár és NEO öttényezős leltár (Szakmai kézikönyv). Odessa: Pszichológiai értékelési források.

Konturek PC, Konturek JW, Czenikiewicz-Guzik M, Brzozowski T, Sito E, Konturek SJ. A táplálékbevitel neurohormonális szabályozása: alapvető mechanizmusok és klinikai következmények. J Physiol Pharmacol. 2005; 56 Kiegészítés 6: 5-25.

Walter Mischel: A Marshmallow teszt: Az önkontroll elsajátítása, Little Brown, New York 2014, ISBN 0316230855

A következő kérdések általában és különösen felmerülnek:

Miért van annyi túlsúlyos egyedünk a világon.
Hogyan használhatom az agyamat a fogyáshoz?
Hogyan kell kinéznie a személyre szabott étrendnek?
Meddig kell minden nap étkezési szabadságot elvennem, hogy akár elkezdjem mozgósítani a zsírtartalékaimat?
Hogyan harcoljak az éhség ellen?
Van még éhségérzetem vagy jóllakottságom?
Egyáltalán tudom, mit és mennyit eszem?
Az étkezési impulzust éhség vagy egyéb tényezők váltják-e ki?

Mindezek a kérdések a kognitív pszichológia szintjén mozognak az orvosi pszichológiai kutatások és gyakorlat területén, és a PAP-MV2022 kezdeményezés szigorú és végső kérdéséhez vezetnek: Meghatározhatóak-e pszichológiai, fiziológiai és esetleg epi-/genetikailag érvényesíthető agytípusok? Ha igen, ez az elhatározás a személyre szabott terápiás beavatkozás nagyobb betartásához vezet. Az itt használandó SORKC modell egy olyan viselkedési egyenleten alapul, amellyel a rendellenességeket meg lehet magyarázni és kezelni a tanuláselmélet szempontjából. S = inger, O = organizmus változó (azaz a fizikai előfeltételek), R = reakció, K = megerősítési kontingencia (milyen a megerősítés, folyamatos vagy szakaszos) és C = megerősítés következménye (pozitív vagy negatív). A modell Kanfer & Saslow (1974) leírásán alapul. A SORKC modell az a központi viselkedési egyenlet, amely felhasználható bármely betegség olyan területekre bontására, amelyek pozitív vagy negatív következményekhez vezethetnek.

A projekt céljai

Speciális projektcélok:

AP1 A Az elhízott alanyok rétegződése alcsoportokban kell elvégezni a klinikai, epi-/genetikai vagy pszichológiai szempontok szerint, amelyek esetleg a személyre szabott terápiás intézkedések eltérő betartását is megmutathatják. A teszt személyek 16/8 étrendben vesznek részt elektromyostimulációval és anélkül (EMS tréning), beleegyeznek egy SNP elemzésbe vagy az iPS sejtek előállításába. Az iPS sejtmodelleket AP3, AP4 és in-silico jellemzi AP8-ban. A kérdés az, hogy az iPS sejtmodellekből származó genomszekvenciák a funkcionális vizsgálatok kapcsán lehetővé teszik-e következtetések levonását a sejtdonor túlzott vagy csökkent BMI-jéről. A genetikai előformációk kérdése mellett meghatározzák, hogy vannak-e olyan pszichológiai minták, amelyek az életmód befolyásolásában való hosszú távú részvétel mellett vagy ellen szólnak.

AP2 A Elhízott ragaszkodás az alanyokat személyiségstruktúrájuk szerint osztályozzák. Ennek érdekében rögzítik és értékelik az étkezési szokások változásának kezeléshez való ragaszkodását. Ez a regisztráció alcsoportok létrehozására is szolgál az A1 munkacsomag fenotípusos jellemzésének összefüggésében. Ezenkívül egyéni viselkedési tényezőket (a viselkedés túlzásait és hiányosságait) alakítják ki egy viselkedési SORKC modell keretein belül annak érdekében, hogy fel lehessen állítani az elhízás egyéni genetikai modelljét. Viselkedési intézkedéseket dolgoznak ki annak érdekében, hogy hatékonyan módosíthassák a korábban azonosított viselkedési hiányokat és túlzásokat. Az intézkedés befejezése után a tapadás és a terápiás eredmény ismét mérésre kerül. A mérések eredményei ismét kapcsolódnak a fenotípusos jellemzéshez.

AP3 fenotípus-specifikus iPS sejtmodellek az elhízás kialakulásában a molekuláris folyamatok tisztázására szolgálnak. A fenotípus-specifikus iPS sejtek előállításával (HRO iPSC modell) az érintett betegek/teszt személyek genomjai megmaradnak teljességükben és funkcionalitásukban. Ezeket a sejtmodelleket a molekuláris folyamatok funkcionális elemzésére használják a génszabályozás és a köztes anyagcsere szintjén. A HRO iPS sejtmodellek kiterjedt összehasonlító fiziológiai, genetikai és epigenetikai elemzéseket tesznek lehetővé elhízott és nem elhízott tesztalanyok differenciált és differenciálatlan iPS sejtjein. Központi kérdés az lesz, hogy a fenotípusosan jellemezhető iPSC sejtek mely BMI-vel kapcsolatos jellemzőkkel rendelkeznek.

A neurális differenciált őssejtek AP4 metabolizmusa. A vizsgálatok célja az anyagcsere fontossága az idegi őssejtek szaporodásában, valamint idegsejtekké és gliasejtekké történő differenciálódásukban (de Lucia 2017). Ez a hatás a különböző donorok iPS-sejtjeiből származó idegi őssejtek feltételezett megváltozott metabolikus tulajdonságaihoz kapcsolódik (BMI> 40 a BMI-hez képest ->

-->