Rola genów w insulinooporności

0
967

Nie od dziś wiadomo, że styl życia ma ogromny wpływ na nasze zdrowie. Dlaczego u jednej osoby mimo gorszej jakościowo diety i nadwyżki kalorycznej pojawi się otyłość dużo szybciej niż u innej? Niektóre osoby są bardziej podatne na rozwój insulinooporności, cukrzycy, chorób serca, otyłości i innych chorób. Dlaczego tak się dzieje? Dlaczego niektóre osoby szybciej zapadają na niektóre choroby niż inne? Dlaczego u jednych osób dieta przynosi szybsze efekty niż u innych? Za te różnice i wiele innych, odpowiedzialne są nasze geny. Wprawdzie nie patrzy się już dziś na nie jak na wyrok zapisany w naszym DNA i wiemy, że możemy modulować ich ekspresję. Mimo to, wciąż ich wpływ na nasze życie ocenia się na poziomie 50-70%.

Istnieją pewne polimorfizmy genów, które predysponują do otyłości. Medialnie określono je nawet jako „geny otyłości”. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, że charakterystyczny układ par zasad na nici DNA koreluje z występowaniem zespołu metabolicznego, insulinooporności czy cukrzycy. Jakie są to geny i jaką pełnią rolę w naszym organizmie?

Leptyna – hormon sytości

LEP to gen kodujący leptynę, a LEP-R receptor dla leptyny. Kluczowa jest tu zdolność receptora do wiązania leptyny, aby odpowiedni sygnał o sytości został odebrany przez podwzgórze, ośrodku kontrolującym łaknienie i wydatkowanie energii. Niższa zdolność receptora do wiązania leptyny wiąże się z tym, że sygnał o sytości zostanie wysłany później, a w związku z tym później poczujemy sytość po posiłku.

Osoby z niekorzystnym polimorfizmem genu LEP mają zmniejszony poziom leptyny we krwi. Produkują więc mniej hormonu, który mógłby związać się ze swoim receptorem i wysłać do podwzgórza sygnał o sytości. Leptyna bierze udział  również w kontroli czynności rozrodczych (obserwuje się wzrost jej poziomu u dojrzewających dziewczynek), masy tkanki kostnej oraz układu odpornościowego.

U osób otyłych z podwyższoną wartością BMI zaobserwowano zaburzenia w wydzielaniu leptyny i obniżoną wrażliwość receptora LEP-R dla tego hormonu. W związku z tym zaburzeniem osoby te mają tendencję do przejadania się ponieważ sygnał o sytości dociera do ich podwzgórza z opóźnieniem. W przypadku występowania niekorzystnych polimorfizmów można zastosować leczenie poprzez zewnętrzne podawanie leptyny. Syntetyczny hormon zwiększa odczucie sytości po posiłkach, obniża apetyt, a w konsekwencji  może spowodować  spadek masy ciała. 

4 receptor dla melanokortyny

Gen MC4-R koduje 4 receptor dla melanokortyny znajdujący się w rejonie podwzgórza. To właśnie ten obszar mózgu jest odpowiedzialny za kontrolę głodu i łaknienia. Badania wykazują, że osoby posiadające niekorzystny polimorfizm tego genu mają większą skłonność do podjadania między posiłkami i posiadają zwiększony apetyt. Badanie przeprowadzone przez prof. Sadaf Farooqi z University of Cambridge wykazało, że osoby otyłe z mutacją genu MC4R miały tendencję do wybierania tłustych potraw. Zamiast słodkich czy słonych przekąsek preferowały tłuste dania.

gen insulinooporności
Źródło:  B. Męczekalski, A. Czyżyk, A. Warenik-Szymankiewicz, Rola genów w powstawaniu otyłości. Współczesne poglądy, patogeneza, aspekty kliniczne, Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii 2008, tom 5, nr 1, s. 27-37.

Podwzgórzowa kontrola apetytu — tak zwany szlak melanokortynowy

Oprócz wzrostu masy tłuszczowej osoby z mutacją MC4R mają równoległy wzrost beztłuszczowej masy ciała, którego nie obserwuje się przy niedoborze leptyny. Ponadto osoby z niedoborem MC4R mają wyższy poziom insuliny na czczo niż osoby w podobnym wieku, płci i BMI. Polimorfizmy tego genu wykryto u osób z otyłością olbrzymią podobnie jak genów: LEP, LEP-R i POMC.

„Gen otyłości”

Jednym z najlepiej przebadanych genów, o którym wiemy, że ma wpływ na otyłość jest gen FTO. W pracach naukowych wykazano, że istnieje związek pomiędzy polimorfizmami tego genu, a występowaniem zespołu metabolicznego, insulinoopornością, podwyższonym BMI oraz zwiększonym obwodem w talii.

Po raz pierwszy gen ten odkryto w 1999 roku u myszy, a w 2007 roku w ludzkim genomie. Gen zlokalizowany jest na 16 chromosomie i nazwany został fat mass and obesity associated gene – genem podatności na otyłość. Koduje on demetylazę 2-oksoglutaranową zależną od DNA. Jest to enzym obecny w wielu tkankach, szczególnie w podwzgórzu, czyli naszym ośrodku kontrolującym łaknienie i wydatkowanie energii.

W badaniu przeprowadzonym w Wielkiej Brytanii na grupie 1900 osób z cukrzycą oraz 2900 stanowiącą grupę kontrolną wykazano ścisły związek pomiędzy występowaniem cukrzycy typu II, a polimorfizmami tego genu. Kolejne badania wykazały, że istnieje korelacja pomiędzy polimorfizmem genu, a masą ciała i podwyższonym wskaźnikiem masy ciała (BMI). U nosicieli allelu A (SNP rs9939609) stwierdzono większą masę ciała i większą podatność na wystąpienie otyłości. Wykazano również związek polimorfozmu genu FTO ze spożywaniem większej ilości kalorii i obniżonym odczuwaniem sytości. Nosiciele wspomnianego allelu A mają ponadto niższą wrażliwość na insulinę.

Genetyka ma ogromny wpływ na nasze zdrowie. To co możemy zrobić to poznać nasz genom i do zawartych w nim informacji dopasować styl życia i żywienia. Jeśli mamy problem ze zbyt niskim wydzielaniem leptyny to dieta niewiele pomoże. Ciągłe obniżanie kaloryczności posiłków nie przyniesie efektów jeśli wciąż będziemy głodni. Jedynym rozwiązaniem może okazać się konieczność przyjmowania tego hormonu z zewnątrz w formie leku.

Wykonanie testu genetycznego NutriGen™ pozwoli poznać te geny i ich polimorfizmy, które odpowiedzialne są za m.in. odczucie łaknienia i sytości. Dzięki tej wiedzy można indywidualnie dopasować zalecenia dietetyczne. Taki test wykonujemy raz w życiu, ponieważ nasz genom nie ulega zmianom. Więcej informacji na www.nutrigen.pl 

Artykuł powstał przy współpracy z firmą Fagron Genomics – producentem Profesjonalnego Testu Nutrigenetycznego NutriGen. Jeżeli jesteś zainteresowany/a wykonaniem badania NutriGen – skontaktuj się z prezesem naszej Fundacji Dominiką Musiałowską – dominika@insulinoopornosc.com . Pomożemy Ci wykonać badanie oraz zinterpretować jego wyniki. 

Bibliografia:

  1. Comuzzie A., Allison D., The search for human obesity genes, Science 1998, 280: 1374–1377.
    DOI: 10.1126/science.280.5368.1374
  2. Lotta L.,Langenberg C., Wareham N., Farooqi S.,  Reply to Unreliability of genotyping arrays for detecting very rare variants in human genetic studies: Example from a recent study of MC4R, CellPress, 2021; 184(7):1652-1653.
    DOI: 10.1016/j.cell.2021.03.014
  3. Stutzmann F.,Cauchi S., Durand E., Calvacanti-Proença C.,  Pigeyre M., Hartikainen A., Sovio U., Tichet J., Marre M., Weill J., Balkau B., Potoczna N., Laitinen J.,  Elliott P., Järvelin M., Horber F., Meyre D., Froguel P., Common genetic variation near MC4R is associated with eating behaviour patterns in European populations, International Journal of Obesity, 2009, 33(3):373-378.
    DOI: 10.1038/ijo.2008.279
  4. Stutzmann F. et al. Common genetic variation near MC4R is associated with eating behaviour patterns in European populations, International Journal of Obesity, 2009; 33: 373-378.
    DOI: 10.1016/j.cell.2021.03.014
  5. Farooqi IS, Keogh JM, Yeo GS, Lank EJ, Cheetham T, O’Rahilly, Clinical spectrum of obesity and mutations in the melanocortin 4 receptor gene, The New England Journal of Medicine, 2003; 348 :1085 –1095.
    DOI: 10.1056/NEJMoa022050
  6. Loos ,  Bouchard  C., FTO:  The  first gene contributing to common forms of human  obesity, Obesity Reviews, 2008;  9:246–250.
    DOI: 10.1111/j.1467-789X.2008.00481.x
  7. Scuteri A., Sanna S., Chen W., et al., Genome-Wide  Association  scanshows  genetic  variants  in  the  FTO gene are associated with obesity-related  traits, PlosGenetics, 2007;  3:1200–1210.
    DOI: 10.1371/journal.pgen.0030115
  8. Frayling T., Timpson N., Weedon M., et. Al., A common variant in the FTOgene is associated with body mass in-dex and  predisposes  to  childhoodand adult obesity. Science 2007; 316:889–894.
    DOI: 10.1126/science.1141634
  9. Cecil J., Tavendale R., Watt P., et. Al., An obesity-associated  FTOgene  variant  and  increased  energy  intake  inchildren, The New England Journal of Medicine, 2008; 359:2558–2566.
    DOI: 10.1056/NEJMoa0803839
  10. Wardle ,  Carnell  S.,  Haworth  C., et. Al., Obesity associated genetic variation in FTO is associated with dimi-nished  satiety, The Journal of Clinical endocrinology and metabolism 2008; 93: 3640–3643.
    DOI: 10.1210/jc.2008-0472
  11. Męczekalski B.,  Czyżyk A., Warenik-Szymankiewicz A., Rola genów w powstawaniu otyłości. Współczesne poglądy, patogeneza, aspekty kliniczne, Endokrynologia, Otyłość i Zaburzenia Przemiany Materii 2008, tom 5, nr 1, s. 27-37. https://journals.viamedica.pl/eoizpm/article/view/26046

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here