L'obesità nasce per molte ragioni, anche genetiche. Gli scienziati stimano che i geni possano rappresentare quasi il 70% delle fluttuazioni del peso corporeo. Questo significa che i geni sono responsabili della maggior parte dell'obesità?

L'obesitàè una malattia cronica complessa che deriva da molte cause ambientali, metaboliche, psicologiche, ormonali e genetiche. I fattori ambientali hanno il maggiore impatto sullo sviluppo dell'obesità, tra cui, soprattutto, l'eccessivo apporto di cibi ipercalorici trasformati e la scarsa attività fisica, nonché i disturbi del lavoro degli ormoni della fame e della sazietà.

La ricerca scientifica mostra, tuttavia, che anche i geni sono di grande importanza nella genesi dell'obesità. Suggeriamo in che modo i geni e la loro eredità contribuiscono all'obesità e quali sono i tipi di obesità genetica.

Obesità e geni - cosa sono i polimorfismi genetici?

Polimorfismi genetici, incl. I polimorfismi a singolo nucleotide (SNPsPolimorfismi a singolo nucleotide ) sono piccoli cambiamenti nel genoma. La conseguenza dei polimorfismi è la presenza di varie varianti genetiche nella popolazione umana. Questo, a sua volta, influenza il fenotipo, ovvero il modo in cui ognuno di noi appare e risponde ai fattori ambientali.

Pertanto, i polimorfismi genetici possono influenzare il rischio di sviluppare varie malattie, il metabolismo dei micro e macronutrienti, i farmaci e anche parzialmente determinare le caratteristiche psicologiche di una persona. Ad ogni polimorfismo è stato assegnato un numero di identificazione che inizia con le lettere "rs", ad esempio rs9939609 per il polimorfismo del geneFTO .

Obesità e geni - cosa sono le mutazioni genetiche?

Il meccanismo di formazione del polimorfismo e della mutazione genetica è simile, cioè risulta da errori commessi durante la duplicazione del DNA, ma le loro conseguenze sono diverse. L'effetto biologico del polimorfismo è più sottile di quello della mutazione. Di solito provoca una risposta diversa a fattori ambientali, ad esempio dieta, resistenza alle tossine. Ecco perché si dice che la presenza di uno specifico polimorfismo possa predisporre, ad esempio, all'obesità o al cancro al seno.

Questo non significa, ovviamente, che dobbiamo ammalarci di queste malattie. D' altra parte, le mutazioni genetiche sono solitamente così dannose per l'organismo da portare spesso a gravi malattie ereditarie. A differenza dei polimorfismi, l'effetto di mutazione è irreversibile eindipendente da fattori ambientali. E sebbene questa divisione sembri ovvia e chiara, gli scienziati non sempre riescono a tracciare una linea netta tra una mutazione e un polimorfismo genetico.

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Obesità e geni - tipi di obesità con base genetica

  • Obesità monogenica(isolata), ovvero quella causata da una mutazione in un singolo gene.
  • Obesità associata a sindromi genetiche , dove l'obesità è solo uno dei sintomi di una malattia genetica ereditaria.
  • Obesità poligenica(comune), ovvero causata dalla presenza di polimorfismi genetici in diversi geni - la forma più comune di obesità genetica.

I "geni dell'obesità" possono predisporre non solo all'obesità stessa. Pochi geni codificano per proteine ​​responsabili di un solo percorso biochimico, quindi gli effetti di un polimorfismo genico possono essere multidirezionali. Pertanto, i "geni dell'obesità" possono anche predisporre al diabete di tipo 2, disturbi lipidici, cancro e malattie cardiovascolari.

Obesità e geni - obesità monogenica

L'obesità monogenica si verifica solo in una piccola percentuale della popolazione e provoca il terzo grado di obesità, il cosiddetto obesità patologica nella prima infanzia. Finora sono stati descritti diversi geni le cui mutazioni possono causare obesità monogenica:LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB .

Questi geni codificano per proteine ​​che possono contribuire direttamente o indirettamente all'obesità. La maggior parte di loro sono legati al cosiddetto il sistema leptina-melanocortina, che controlla la sensazione di fame e sazietà.

Le migliori ricerche nel contesto dell'obesità monogenica sono: geneLEP(ingleseleptina ) che codifica per leptina e geneLEPR(recettore della leptina) che codifica per il recettore della leptina. La leptina, o "ormone della sazietà", è una molecola secreta dalle cellule adipose e regola il metabolismo dell'assunzione di cibo. La leptina agisce sui recettori della leptina situati nell'ipotalamo, attraverso i quali viene inibito il riflesso della fame.

La scoperta del ruolo della mutazione dei geni della leptina e del suo recettore nella formazione dell'obesità monogenica è stata dovuta alle osservazioni su topi di laboratorio in cui ilLEPe LEPRgeni erano gravemente danneggiati. È stato notato che questi topi avevano un appetito sfrenato, che si traduceva in un'obesità estrema. Studi successivi hanno mostrato che gli animali con le mutazioni del geneLEPavevano livelli di leptina nel sangue troppo bassi e quelli con le mutazioni genetiche LEPRerano resistenti alla leptina

Anche nell'uomo, le mutazioni nei geni correlati alla leptina provocano un'assenza quasi completa di leptina nel sangue o resistenza dei recettori della leptina, e di conseguenza appetito e obesità eccessivi. Inoltre, negli esseri umani, gli effetti della mancanza di leptina includono disturbi del comportamento, immunodeficienze e livelli elevati di insulina nel sangue.

Un altro gene significativo le cui mutazioni interrompono la via leptina-melanocortina è il geneMC4R( recettore della melanocortina 4 ) che codifica per il recettore della melanocortina 4 Questo recettore si lega all'ormone proopiomelanocortina, abbreviatoPOMC .

Vale la pena ricordare che le mutazioni del genePOMCche codifica per la proopiomelanocortina causano anche obesità monogenica. Le persone con le mutazioni del geneMC4Rhanno un aumento dell'appetito e i pasti che consumano sono molto più abbondanti di quelli senza questa mutazione. Inoltre, hanno livelli elevati di insulina nel sangue.

Dato che l'obesità monogenica è causata da mutazioni genetiche che interrompono vie metaboliche irreversibilmente importanti, le opzioni di trattamento sono limitate. L'eccezione sono le persone con la mutazione del geneLEP , perché in questo caso la carenza di leptina può essere integrata somministrando l'ormone dall'esterno.

Obesità e geni - obesità associata a sindromi genetiche

Le sindromi genetiche legate all'obesità sono un gruppo di malattie in cui l'obesità è solo un sintomo. In totale, sono state descritte circa 25 di queste entità patologiche. Oltre all'obesità, sono caratterizzati da difetti alla nascita, disabilità intellettiva e specifici disturbi del comportamento.

Le sindromi genetiche associate all'obesità sono estremamente rare e sono principalmente causate da estese alterazioni genetiche nella perdita o duplicazione di frammenti cromosomici. I cromosomi sono le strutture su cui risiedono tutti i geni in una cellula, e quindi il loro danno provoca anomalie in molti geni contemporaneamente.

La più comune è la sindrome di Prader-Willi. L'incidenza di questa sindrome è 1: 10.000-50.000 nascite. La causa principale della PWS è la perdita di un frammento del cromosoma 15 (regione 15q11-q13) ereditato dal padre. Tali grandi perdite genetiche causano il malfunzionamento di molti geni. Pertanto, oltre all'obesità estrema, le persone con PWS soffrono di:

  • diminuzione del tono muscolare (ipotonia),
  • espressioni facciali deboli,
  • appetito eccessivo,
  • disabilità intellettiva, disturbi del sonno

ProbabileIl meccanismo alla base dell'obesità in questa sindrome è un'interruzione delle vie biochimiche nell'ipotalamo correlate alla secrezione di grelina (chiamata "ormone della fame"). Alti livelli di grelina nei pazienti provocano un appetito disinibito.

Un altro esempio di sindrome genetica in cui l'obesità è il sintomo dominante è la sindrome di Bardet-Biedl. Nei pazienti con questa sindrome, l'obesità si sviluppa tra 1 e 2 anni. Altri sintomi della sindrome includono:

  • presenza di dita delle mani e dei piedi extra (polidattilia),
  • degenerazione della retina dell'occhio,
  • disabilità intellettiva,
  • disturbi dello sviluppo degli organi genitali e dei reni

La sindrome è causata da mutazioni in almeno 20 geni (tra cuiBBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10 ).

Altre sindromi genetiche correlate all'obesità descritte includono:

  • Banda di Cohen
  • Squadra Börjeson-Lehman
  • La squadra di Alström
  • Sindrome Simpson-Golabi
  • Squadra di falegname
  • Sindrome di Wilson-Turner
  • Squadra Smith e Magenis
  • sindrome da disomia del cromosoma 14

Obesità e geni - obesità poligenica

La scoperta dell'obesità poligenica è stata rivoluzionaria poiché si ritiene che possa spiegare più del 90% dell'obesità. In studi molto ampi che hanno coinvolto gemelli identici (cioè con lo stesso genoma), è stato dimostrato che i geni rappresentano quasi il 70% della differenza di massa corporea misurata dall'indice di massa corporea (BMI).

Tuttavia, si sottolinea comunque che nell'obesità poligenica l'interazione tra i "geni dell'obesità" ei fattori ambientali, ovvero lo stile di vita, è molto importante. Pertanto, in questo caso si tratta di una predisposizione all'obesità.

In altre parole, solo perché abbiamo varianti sfavorevoli dei "geni dell'obesità" non significa che dobbiamo diventare obesi. Per questo motivo, la ricerca sull'obesità poligenica è molto difficile, poiché non è facile dimostrare una relazione di causa-effetto tra geni specifici e stile di vita.

Importante

Molto spesso, i cambiamenti nei geni che contribuiscono all'obesità monogenica possono essere coinvolti nella formazione dell'obesità poligenica. Un esempio è genMC4R . La differenza è che nel caso dell'obesità poligenica, il grado di danno genetico è più lieve in quanto causato dal polimorfismo.

Si ritiene che il meccanismo attraverso il quale i polimorfismi del geneMC4Rinfluenzano la predisposizione all'obesità sia dovuto agli spuntini frequenti tra i pasti e alla tendenza a mangiare troppo. Varianti di rischio del polimorfismo rs17782313 del geneMC4R(varianti CT e CC) erano associate aBMI più elevato sia nei bambini che negli adulti, spuntini più frequenti e tendenza a mangiare cibi ipercalorici.

È interessante notare che la dieta mediterranea può indebolire l'impatto di varianti sfavorevoli di entrambiFTOeMC4R .

polimorfismi genetici

Il primo gene che predispone all'obesità scoperto e meglio studiato è il geneFTO gene associato alla massa grassa e all'obesità. Codifica l'enzima 2-ossoglutarato demetilasi, espresso soprattutto nell'ipotalamo e nelle isole pancreatiche, che ne indica il ruolo importante nella regolazione del metabolismo energetico nell'organismo.

La presenza di una variante sfavorevole del polimorfismo rs9939609 del geneFTO(la cosiddetta variante AA, presente nel 16% degli europei) è stata associata ad una rischio più elevato di obesità e diabete di tipo 2 rispetto alle varianti tipiche di questo gene (le cosiddette varianti TT e TA).

Sebbene i meccanismi molecolari che portano a tali predisposizioni non siano stati del tutto chiariti, è stato dimostrato in studi che coinvolgono bambini che i polimorfismi del geneFTOpossono influenzare, tra gli altri, sull'approvvigionamento di cibo, soprattutto quello ad alto contenuto calorico. È stato dimostrato che i bambini con la variante genetica sfavorevoleFTOche avevano accesso illimitato a cibi ipercalorici ne consumavano significativamente di più rispetto ai bambini con le varianti tipiche.

Tuttavia, la più interessante dal punto di vista delle strategie di trattamento dell'obesità poligenica è la "sensibilità" delFTOpolimorfismi genetici ai cambiamenti dello stile di vita. Le meta-analisi pubblicate hanno mostrato che le persone obese con variante AA, oltre ad essere più suscettibili agli effetti negativi dello stile di vita e quindi predisposte all'obesità, possono ridurre il peso in modo più efficace introducendo una dieta e un'attività fisica appropriate rispetto alle persone con varianti TT e TA.

In altri studi, è stato dimostrato che nelle persone sottoposte a chirurgia bariatrica, la variazione del geneFTOpuò anche aiutare a mantenere un peso corporeo sano dopo l'intervento chirurgico.

Leggi anche: Obesità e geni. Cos'è la sindrome di Bardet-Biedl?

Lo sai che…

Possiamo cambiare i nostri geni con il nostro stile di vita.Per quanto assurdo possa sembrare, le scoperte fatte negli ultimi anni dimostrano che lo è! Il cosidetto modificazioni epigenetiche, che sono una sorta di legame tra la genetica e l'ambiente. Le modificazioni epigenetiche possono letteralmente "attivare" e "disattivare" l'espressione di determinati geni tramite tag chimici molecolari.

Soprattutto, questi tipi di cambiamenti non cambiano la struttura del DNA, quindi non sono un tipo di mutazionegenetica che è irreversibile, ma qualcosa che cambia dinamicamente, soprattutto sotto l'influenza di fattori ambientali. Si tratta di modificazioni epigenetiche che possono essere innescate dallo stile di vita, modificando così il rischio di obesità e le sue complicanze.

Obesità e geni: cosa è responsabile dell'obesità: geni o ambiente?

La risposta a questa domanda è difficile. Nel caso dell'obesità monogenica e delle sindromi genetiche correlate all'obesità, i fattori ambientali non influenzeranno il fenotipo dell'obesità in modo così forte (se non del tutto) come nel caso dell'obesità poligenica, il cui fenotipo dipende strettamente dall'interazione con l'ambiente.

Particolarmente importanti nello sviluppo dell'obesità sonole abitudini alimentari , che sono in gran parte modellate dall'ambiente in cui cresciamo. La ricerca scientifica mostra che il ruolo dei genitori e le abitudini alimentari da loro tramandate sono qui molto importanti. Si sottolinea che ciò vale soprattutto per il consumo di cibi meno calorici, ma più nutrienti, come le verdure, il cui consumo è modellato da esperienze positive o negative con questi alimenti. Contrariamente ai cibi ipercalorici, ad esempio i dolci, dove le predisposizioni innate giocano un ruolo maggiore.

Lo sai che…

Le abitudini alimentari possono essere influenzate dai geni, ad esempio attraverso il senso del gusto. Recentemente, il cosiddetto un sapore grasso che può rappresentare un sesto tipo di sapore che riconosce gli acidi grassi. Le sensazioni gustative associate ai prodotti ricchi di grassi possono portare al suo apporto eccessivo nella dieta e, di conseguenza, all'obesità. Il "gusto di grasso" può essere influenzato dai polimorfismi del geneCD36(inglesecluster of differenziation 36 ).

Esistono tre polimorfismi più comuni del geneCD36 :

  1. rs1761667
  2. rs1527483
  3. rs3840546

È stato dimostrato che le persone con le varianti GG e GA del polimorfismo rs1761667 sono più sensibili al "sapore di grasso" e hanno la capacità di percepire una concentrazione di acidi grassi negli alimenti significativamente inferiore rispetto alle varianti AA , che devono raggiungere lo stesso livello di sensazione gustativa. contenuto molto più elevato di questo ingrediente nei piatti.

"Il sapore del grasso" può influenzare indirettamente le abitudini alimentari. L'ipersensibilità agli acidi grassi negli alimenti è associata a un minor apporto di prodotti ricchi di grassi nella dieta e a un indice di BMI più basso.

La ricerca ha dimostrato che ancheattività ricreative , ad esempio, guardare la TV può amplificare l'effetto negativo dei "geni dell'obesità". Naturalmente, questo non suggerisce che i geni interagiscano con il tempo trascorso primaTV, ma il rapporto tra il modo di trascorrere il tempo (in questo caso poco attivo) e l'aumento del rischio di obesità. Altri studi hanno dimostrato che le persone che preferiscono questa forma di trascorrere il loro tempo libero consumano anche cibi più ipercalorici e malsani.

La maggior parte degli specialisti sottolinea che, dopo tutto, sono i fattori ambientali a svolgere un ruolo chiave nell'epidemia di obesità. Spiegando questo soprattutto con il fatto che i nostri geni non cambiano così rapidamente come lo stile di vita che conduciamo attualmente. Un esempio sono i già citati polimorfismi del geneFTO , dove molti studi hanno dimostrato che la predisposizione all'obesità può essere superata con una dieta e un'attività fisica appropriate.

Obesità e geni - diagnostica molecolare dell'obesità

La ricerca molecolare sulle basi genetiche dell'obesità può essere svolta a qualsiasi età, poiché il nostro genoma è invariato per tutta la vita. Importante per decidere di eseguire il test è una storia familiare dettagliata, che può suggerire la natura ereditaria dell'obesità.

Se, oltre all'obesità, il paziente presenta altri disturbi gravi, come la disabilità intellettiva, ciò può suggerire una sindrome genetica correlata all'obesità. Nella diagnosi delle sindromi genetiche legate all'obesità, le tecniche citogenetiche vengono utilizzate per valutare la struttura e il numero dei cromosomi in una cellula.

Quando i test escludono le sindromi genetiche, è importante anche un colloquio sull'alimentazione e le abitudini. Se indica un apporto calorico eccessivo con scarsa attività fisica, allora dovrebbe essere considerata l'obesità poligenica. In questo caso, puoi testare i polimorfismi genetici, ad esempio i geniFTOoMC4R , che possono confermare la predisposizione all'obesità.

I test per la presenza di mutazioni e polimorfismi vengono eseguiti utilizzando metodi di biologia molecolare, basati principalmente sulla reazione a catena della polimerasi (PCR). Il più comune è il sequenziamento di Sanger. I test possono essere eseguiti in ospedali specializzati con laboratori genetici.

Inoltre, sul mercato sono presenti diverse società commerciali che effettuano test genetici per i "geni dell'obesità". Il risultato ottenuto deve essere consultato con uno specialista in genetica medica per valutare il significato clinico della mutazione/polimorfismo genetico rilevato

Importante

Poradnikzdrowie.pl sostiene un trattamento sicuro e una vita dignitosa delle persone che soffrono di obesità. Questo articolo non contiene contenuti discriminatori e stigmatizzanti nei confronti delle persone che soffrono di obesità.

Categoria:

Obesità