Тешки гени на дебелина - Спектар на наука
Дебелина: Тешки гени
Дебелите луѓе се неконтролирани, недисциплинирани и мрзливи - ова се вообичаени предрасуди кон дебелите луѓе. Да се биде дебел, не само што честопати се покажува како пречка кога барате партнер и работа, некои наставници сметаат дека корпулентните деца се инфериорни, и воопшто, децата со прекумерна тежина обично самите се обвинуваат за нивната полнота. Рака на срце, дали некогаш не сте помислиле дека вашиот буцкаст сосед треба да оди на шопинг со велосипед наместо секогаш да се качува во автомобил?
Но, не е толку едноставно. Бидејќи дури и ако навиките во исхраната и физичката активност влијаат на нашата телесна тежина, овие фактори не се сè. Без разлика дали сме дебели или слаби, до одреден степен е природно за нас, како што покажаа бројни студии. Соодветно на тоа, нашата генетска шминка, исто така, влијае, меѓу другото, и на тоа колку секој од нас добро ги апсорбира и метаболизира хранливите материи од цревата. Алберт Стункард од Универзитетот во Пенсилванија во Филаделфија ги даде првите научно засновани докази за тоа во 1986 година. Психијатарот ги проценувал досиејата од дански посвоени деца - сите околу 20 години за време на истражувањето. Обемното собирање медицински податоци содржеше не само прецизни информации за висината и тежината на посвоените, туку и нивните родители за раѓање и паровите со кои пораснаа. Фактите зборуваат сами за себе: Родителите на слаби адолесценти при раѓање биле значително послаби од оние на нормални, па дури и луѓе со прекумерна тежина. Врската со фигурата на неповрзаните посвоители, сепак, не може да се воспостави.
Американскиот психијатар забележа нешто слично четири години подоцна кај идентични близнаци. Паровите беа неверојатно слични по тежина - дури и ако беа разделени кратко по раѓањето. Нашиот геном затоа има многу посилно влијание врз полнотата на телото отколку во околината. Научниците денес претпоставуваат дека гените сочинуваат 50 до 70 проценти од варијансата во телесната тежина. Тие дури се чини дека одредуваат како маснотиите се дистрибуираат во нашето тело, без разлика дали имаме тенденција да го бункериме на стомакот или да се шириме на колковите, задникот и бутовите.
Но, каде нашата ДНК го крие наследството? Дали можеби има дури и еден ген што создава вишок килограми? Всушност, научниците откриле таков генетски фактор во 1994 година - кај екстремно масивни глодари. Случајно, истражувачите наидоа на лабораториски глушец уште во раните 50-ти години на минатиот век, кој одговараше на името „машина за јадење“ и, како резултат, беше многу дебела. Мутантот, кој беше специјално дополнително одгледуван, исто така страдаше од слабо ниво на липиди во крвта и беше склон кон рана дијабетес - многу слично на луѓето со прекумерна тежина.
Американскиот генетичар Jeефри Фридман и неговиот тим од Универзитетот Рокфелер во Newујорк во средината на 90-тите години пронашле мутација на генот кај овие глодари. Тоа беше кодирано за изменет прирачник за градба за хормон што истражувачите го нарекоа лептин - потекнува од грчкиот збор лептос за „посно“. Хормонот, се покажа, е одговорен за чувството на ситост и на овој начин го регулира внесувањето храна. Ако недостасува, животните трајно се прејадуваат.
Тимот на Фридман открил и лептин во човечкиот организам. Како и кај глодарите, неговата загуба доведува до огромно изобилство кај нашите видови. На пример, со две пакистански деца чијашто крв се покажа како целосно без лептин поради генетска мутација. И двајцата беа постојано гладни; момчето веќе имало 42 килограми на возраст од три години, неговиот осумгодишен братучед тежел 94 години.
Колку е важен хормонот за нормално однесување во исхраната, се покажа кога лекарите им дадоа генетски конструиран лептин на децата. За кратко време и двајцата беа задоволни со драстично намалено количество храна и изгубија значителна тежина - без да останат гладни. Чаби глувците, исто така, изгубија тежина на многу сличен начин по администрација на лептин. Еуфоријата околу претпоставениот лек за чудо од исхраната првично беше голема, но разочарувањето следеше на ногата: за мнозинството дебели луѓе, лептинот администриран за терапевтски цели е во голема мера неефикасен. Неговиот подарок им помага само на луѓето чие тело не може да произведе самиот хормон. Ваквите мутации на генот на лептин се исклучително ретки, сепак: научниците откриле само околу дваесетина луѓе ширум светот во кои производството на хормонот е целосно парализирано.
Но, постојат и други важни гени - пред сè генетската шминка за рецепторот на меланокортин-4 или скратено MC4R. Овој протеин се наоѓа во хипоталамусот, меѓу другото, каде помага да се пренесе сигнал за заситеност - и со тоа нè спречува да се наполниме неконтролирано. Луѓето кои ја губат оваа контрола имаат повеќе апетит и имаат тенденција да бидат со прекумерна тежина. Мутациите во генот MC4R се далеку почести отколку оние во факторот на наследство на лептин. Јоханес Хебебранд (Коавтор на овој напис, г. Црвено.) и неговата работна група на универзитетите во Марбург и Есен ја пребаруваа ДНК кај дебелите деца и адолесценти за промени во генот MC4R. Се покажа дека е мутиран во два проценти од испитаните. Кај примероците од други земји, процентот бил до шест проценти.
Уште повеќе: кај скоро еден процент од сите сериозно луѓе со прекумерна тежина во Германија, мутација на генот се наоѓа на многу специфично место. Статистички, ваквите грешки сочинуваат околу 13 екстра килограми за мажи во зрелоста во споредба со просекот, жените носат дури и 28 килограми дополнителна баласт.
Сепак, не сите промени во генот MC4R имаат толку големо влијание. Во други варијанти, тоа е само во опсег од еден до два килограми. Изменетата генска секвенца надвор од таканаречената област за кодирање, која ги носи вистинските упатства за градење на рецепторот, покажува ефект врз редоследот на само неколку стотици грама.Во овој случај, тоа е единствен полиморфизам на нуклеотид или SNP (изразен снајп). Само еден базен пар во ДНК-жичката е заменет, што не е толку ретко. Ваквите СНП се сметаат за варијанти во геномот, но во поединечни случаи тие сигурно имаат ефект врз нивниот носител - на пример, врз нивната тежина. Во случајот на генот MC4R, работната група на Хебебранд дури откри и варијанта во 2004 година што гарантира дека околу четири проценти од популацијата е во просек околу една и пол фунти полесна од другите луѓе. Промените во овој ген можат да доведат до преголем или намален апетит - во зависност од тоа дали функцијата на рецепторот е нарушена или подобрена.
На Нема гени на гоење
Најдоцна, тука станува јасно: Потрагата по еден ген за гоење што можеме да го обвиниме за вишокот килограми е во мирување. Во огромното мнозинство на случаи, клучот за тежината секако не лежи во мутацијата на специфичен генетски фактор. Наместо тоа, голем број индивидуални отстапувања во геномот генерално треба да ја обликуваат нашата фигура. Експертите зборуваат за полигенски ефект.
Поттикнати од овој увид, ние и другите истражувачи ширум светот започнавме да ги бараме релевантните СНП. Досега се идентификувани 32 региони во геномот во кои генските варијанти имаат свое влијание врз нашата тежина - само 18 од овие делови беа откриени во 2010 година. Меѓународен истражувачки проект си постави задача да го анализира и анализира геномот на скоро 125.000 луѓе да се проверат наодите на што повеќе предмети. Експертите сметаат дека има најмалку 100 гени кои ги обликуваат облините на нашите тела на различни начини. За да ги идентификуваме овие, потребни ни се уште поголеми броеви на букви.
Истакнат претставник е таканаречениот ген FTO (од англиската асоцијација за масна маса и дебелина), кој предизвика прилично возбуда во 2007 година случајно. Научниците предводени од Тимоти Фрајлинг од Медицинскиот факултет Полуостров во Ексетер (Велика Британија) всушност барале варијанти на гени кои се одговорни за ризикот од дијабетес кај возрасни. На хромозомот број 16 - во самиот ген кој подоцна беше крстен FTO - тие идентификуваа неколку варијанти кои беа многу почести кај луѓето со дијабетес отколку кај здравите луѓе. По деталната истрага се покажа дека овие генетски сорти индиректно предизвикуваат само дијабетес кај возрасни: Наместо тоа, тие директно го зголемуваат ризикот од дебелина; Луѓето со прекумерна тежина се склони кон дијабетес.
Само поради варијација на FTO, телесната тежина може да се зголеми до 1,4 килограми; Ако ја имате соодветната верзија во двата гени, ефектот дури се додава на скоро три килограми. Покрај тоа, варијантите на гоење се доста чести: Секој шести Европеец ги наследува од двајцата родители - и со тоа носи 70% поголем ризик од дебелина. Дури и секоја секунда од нас има една од овие генски варијанти и живее со 30% зголемен ризик од дебелеење. Ефектот на тешката сорта на FTO може да се забележи кај деца уште на седум години.
Се разбира, само три вишок килограми не дебелеат; најмногу предизвикуваат нотка на модерните тенки фармерки. И, какви драстични ефекти треба да имаат генетските верзии кои ја зголемуваат тежината за само неколку килограми, па дури и само неколку стотици грама? Но, не треба да ја потценувате збирот на индивидуалните ефекти: како прецизен книговодител, нашето тело се чини дека ги додава сите позитивни и негативни ефекти од неговиот генетски состав - и така доаѓа до индивидуалната целна тежина.
Експеримент од 2007 година покажа колку точно телото се придржува до својата „целна вредност“. Лекарот Фредерик Нистром и неговиот тим од Универзитетот Линкепинг во Шведска побараа од 18 волонтери - шест жени и дванаесет мажи - да прејадат за научни цели . Тие треба да консумираат околу 6000 килокалории на ден, половина од нив нездрава храна и да вежбаат што е можно помалку. Неверојатно беше колку различно реагираа испитаниците на диетата со маснотии: Еден човек толку брзо се здебели што по две недели мораше да го прекине експериментот. За ова кратко време тој стави 15 килограми - максималната граница што се толерираше во експериментите од етички причини.
Сепак, повеќето од испитаниците, особено оние кои имаа нормална тежина или дури беа тенки пред почетокот на експериментот, не се здебелија скоро толку брзо - а по завршувањето на експериментот, исто така, брзо ослабеа повторно без никаков напор. Всушност, се чинеше дека нивниот метаболизам работи со полна брзина за време на маснотиите: испитаниците се потеа повеќе од вообичаено, а нивните тела произведуваа повеќе топлина.
Диететите го знаат таканаречениот јо-јо ефект. Секој што губи многу тежина за краток временски период, обично брзо се здебелува повторно. Една можна причина: Ако изгубите тежина, физиолошки гледано, нема да достигнете тело на лице со нормална тежина. Студиите покажаа дека по значително намалување на телесната тежина, метаболизмот е парадоксно повеќе како оној на слаба, гладна личност - организмот копнее по секоја калорија и започнува повторно брзо.
Непознат резервоар за гени
Многу генски варијанти кои имаат влијание врз тежината на поединецот веројатно сè уште не се познати. Досега, и покрај обемната студија со вкупно 250.000 тест лица, може да се објасни само еден до два проценти од варијансата во индексот на телесна маса (БМИ). Ако телесната тежина е само 50 проценти генетска, значителен број релевантни наследни фактори сè уште чекаат да бидат откриени.
Но, како што веќе знаеме од други комплексни болести како што е ракот, идентификувањето на таквите фактори е тешко. Веројатно постои серија генски верзии кои имаат ефект само доколку одредена варијанта е присутна во вториот ген. Ова се нарекува не-додаток на ефект. Досега, сепак, истражувачите од областа на дебелината не се свесни за какви било такви интеракции.
Истражувачите во голема мерка се во темница со механизмите што стојат зад ефектите на новооткриените варијанти. И: колку повеќе гени влијаат на целокупниот процес, материјата станува потешка - особено затоа што интеракцијата на гените е дел од сложената мрежа.
Примерот на лептин споменат на почетокот покажува колку е сложен. Очигледно, хормонот не мора да го ограничува апетитот, а со тоа и внесувањето храна - крвта на дебелите луѓе често има дури и зголемена количина на лептин. Општо, колку е повисоко нивото на лептин, толку е поголема масната маса на засегнатото лице.
Високото ниво на лептин кај луѓе со прекумерна тежина веќе може да претставува обид на организмот да ја намали потрошувачката на енергија. Ова може да објасни зошто понатамошното внесување на хормонот не резултира во надеж за намалување на внесувањето храна. Обидите на фармацевтските компании да третираат дебелина со администрација на лептин во голема мера пропаднаа. Клеточните системи кои ги добиваат своите сигнали од рецепторот на лептин може да не реагираат соодветно ниту кај луѓе со прекумерна тежина. Заинтересираните тогаш би биле отпорни на квази-лептин.
Кога метаболизмот се намалува
Но, можеби зад него стои и трет механизам: Научниците денес претпоставуваат дека лептинот не само што го контролира чувството на глад. Неговата главна задача очигледно е да го прилагоди телото на глад. Пад на нивото на лептин - на пример, како дел од успешна диета во која масната маса се намалува - осигурува дека метаболизмот се забавува кога телото добива помалку храна.
Исто така, одговара дека анорексиката кај сите луѓе често привлекува внимание со екстремно ниски нивоа на лептин. Погодените имаат едвај масна маса и нивните тела се подготвени за глад. Всушност, недостатокот на лептин кај жени со екстремно слаба тежина спречува менструација. Може да се претпостави дека ниското ниво на хормон за глад го тера стомакот на пациентот да ржи. Сепак, надминувачките процеси во централниот нервен систем очигледно гарантираат дека овој сигнал повеќе не ја исполнува својата цел. Многу пациенти со анорексија нервоза, исто така, имаат зголемена, понекогаш скоро компулсивна потреба за движење.
Можеби тоа е форма на хиперактивност предизвикана од глад, која е позната и од други сиромашни луѓе: Постојат извештаи од воени заробеници дека гладот првично ги одвело во зачудувачка активност - веројатно реакција на телото да најде храна и на тој начин да преживее да направите резервна копија.
Дали оваа хиперактивност е предизвикана и од ниско ниво на лептин? За да го тестираат ова, тимот на Хебебранд го намали внесувањето храна на млади стаорци на 60 проценти од нормалното внесување калории за нивната возраст. Потоа, им дадовме или лептин или едноставен солен раствор на гладните глодари со помош на мини-пумпа всадена под кожата за една недела. Додека животните кои примале лептин се однесувале незабележително, оние во солената група биле многу повеќе со моторни мотори отколку со добро хранети специфики. Всушност, нивната стапка на движење се зголеми за околу 350 проценти.
Понатамошните студии кај пациенти со анорексија покажаа дека колку е помало нивото на лептин, толку повеќе жените се немирни. Затоа можеме да претпоставиме дека силниот немир на многу погодени барем делумно се должи на ниското ниво на лептин. Конечниот доказ сè уште чека.
Со оглед на многуте, делумно сè уште непознати фактори кои ја моделираат нашата фигура, изгледите за терапија за луѓе со прекумерна тежина во моментов се прилично мрачни. Хипотезата за физичката целна вредност објаснува зошто конвенционалните диети обично работат лошо - барем не долгорочно. Малкумина успеваат да ги променат своите навики во исхраната толку радикално што долгорочниот успех повикува. Ние сме исто така далеку од ефикасен третман со лекови за дебели луѓе; единствениот лек одобрен во Германија - активната состојка орлистат - само ја намалува тежината во просек за два до три килограми.
Се чини дека е уште поважно да се спротивстави на стигматизацијата на погодените. Ако сфатиме дека дебелите луѓе не мора да бидат виновни за нивната тежина, тоа треба многу да им го олесни животот.