Fettleibigkeit entsteht aus vielen Gründen, einschließlich genetischer. Wissenschaftler schätzen, dass Gene für fast 70 % der Schwankungen des Körpergewichts verantwortlich sein könnten. Bedeutet dies, dass Gene für den Großteil der Fettleibigkeit verantwortlich sind?

Adipositasist eine komplexe chronische Krankheit, die viele umweltbedingte, metabolische, psychologische, hormonelle und genetische Ursachen hat. Umweltfaktoren haben den größten Einfluss auf die Entstehung von Adipositas, dazu gehören vor allem die übermäßige Zufuhr von verarbeiteten, kalorienreichen Lebensmitteln und geringe körperliche Aktivität sowie Störungen in der Arbeit von Hunger- und Sättigungshormonen.

Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen jedoch, dass Gene auch bei der Entstehung von Fettleibigkeit von großer Bedeutung sind. Wir schlagen vor, wie Gene und ihre Vererbung zu Fettleibigkeit beitragen und welche Arten von genetischer Fettleibigkeit es gibt.

Adipositas und Gene - was sind genetische Polymorphismen?

Genetische Polymorphismen, inkl. Single Nucleotide Polymorphisms (SNPsSingle Nucleotide Polymorphisms ) sind kleine Veränderungen im Genom. Die Folge von Polymorphismen ist das Vorkommen verschiedener Genvarianten in der menschlichen Population. Dies wiederum wirkt sich auf den Phänotyp aus, d. h. wie jeder von uns aussieht und auf Umweltfaktoren reagiert.

Somit können genetische Polymorphismen das Risiko für die Entwicklung verschiedener Krankheiten, den Stoffwechsel von Mikro- und Makronährstoffen und Medikamenten beeinflussen und sogar teilweise die psychologischen Eigenschaften einer Person bestimmen. Jedem Polymorphismus wurde eine Identifikationsnummer gegeben, die mit den Buchstaben "rs" beginnt, z. B. rs9939609 für denFTOGenpolymorphismus.

Adipositas und Gene - was sind genetische Mutationen?

Der Mechanismus der Bildung von Polymorphismus und genetischer Mutation ist ähnlich, dh er resultiert aus Fehlern, die während der DNA-Duplikation gemacht werden, aber ihre Folgen sind unterschiedlich. Die biologische Wirkung des Polymorphismus ist subtiler als die der Mutation. Normalerweise verursacht es eine andere Reaktion auf Umweltfaktoren, z.B. Ernährung, Resistenz gegen Toxine. Deshalb wird gesagt, dass das Vorhandensein eines bestimmten Polymorphismus uns beispielsweise für Fettleibigkeit oder Brustkrebs prädisponieren kann.

Das heißt natürlich nicht, dass wir an diesen Krankheiten erkranken müssen. Andererseits sind genetische Mutationen meist so schädlich für den Körper, dass sie oft zu schweren Erbkrankheiten führen. Im Gegensatz zu Polymorphismen ist der Mutationseffekt irreversibel undunabhängig von Umwelteinflüssen. Und obwohl diese Trennung offensichtlich und klar erscheint, gelingt es Wissenschaftlern nicht immer, eine klare Grenze zwischen einer Mutation und einem genetischen Polymorphismus zu ziehen.

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Adipositas und Gene - Formen der Adipositas mit genetischer Grundlage

  • Monogene Adipositas(isoliert), d. h. durch eine Mutation in einem einzelnen Gen verursacht.
  • Adipositas im Zusammenhang mit genetischen Syndromen , wobei Adipositas nur ein Symptom einer erblichen genetischen Störung ist.
  • Polygene Adipositas(häufig), d. h. verursacht durch das Vorhandensein genetischer Polymorphismen in mehreren Genen - die häufigste Form genetischer Adipositas

„Adipositas-Gene“ können nicht nur für Fettleibigkeit prädisponieren. Nur wenige Gene codieren Proteine, die nur für einen biochemischen Weg verantwortlich sind, sodass die Auswirkungen eines Genpolymorphismus multidirektional sein können. Daher können "Adipositas-Gene" auch für Typ-2-Diabetes, Fettstoffwechselstörungen, Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen prädisponieren.

Adipositas und Gene - monogene Adipositas

Monogene Adipositas tritt nur bei wenigen Prozent der Bevölkerung auf und führt zum dritten Grad der Adipositas, dem sogenannten krankhafte Fettleibigkeit in der frühen Kindheit. Bisher wurden mehrere Gene beschrieben, deren Mutationen monogene Adipositas verursachen können:LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB .

Diese Gene codieren Proteine, die direkt oder indirekt zu Fettleibigkeit beitragen können. Die meisten von ihnen beziehen sich auf die sog das Leptin-Melanocortin-System, das das Hunger- und Sättigungsgefühl steuert

Die am besten erforschten im Zusammenhang mit monogener Adipositas sind: GenLEP(engl.leptin ), das für Leptin und Gen kodiertLEPR(Leptinrezeptor) codiert den Rezeptor für Leptin. Leptin oder das „Sättigungshormon“ ist ein Molekül, das von Fettzellen ausgeschüttet wird und den Stoffwechsel der Nahrungsaufnahme reguliert. Leptin wirkt auf Leptinrezeptoren im Hypothalamus, wodurch der Hungerreflex gehemmt wird.

Die Entdeckung der Rolle der Mutation von Leptin-Genen und ihres Rezeptors bei der Bildung monogener Fettleibigkeit war auf Beobachtungen an Labormäusen zurückzuführen, bei denen dieLEPund LEPRGene waren schwer beschädigt. Es wurde festgestellt, dass diese Mäuse einen ungezügelten Appetit hatten, was zu extremer Fettleibigkeit führte. Spätere Studien zeigten, dass Tiere mit denLEPGenmutationen zu niedrige Leptinspiegel im Blut hatten, und solche mit den Genmutationen LEPRwaren Leptin-resistent

Auch beim Menschen führen Mutationen in Leptin-verwandten Genen zu einem fast vollständigen Fehlen von Leptin im Blut oder einer Resistenz von Leptinrezeptoren und folglich zu übermäßigem Appetit und Fettleibigkeit. Darüber hinaus sind beim Menschen die Auswirkungen eines Leptinmangels Verh altensstörungen, Immunschwäche und hohe Insulinspiegel im Blut.

Ein weiteres wichtiges Gen, dessen Mutationen den Leptin-Melanocortin-Weg unterbrechen, ist dasMC4RGen ( Melanocortin 4 Rezeptor ), das den Melanocortin 4 Rezeptor kodiert Dieser Rezeptor bindet an das Hormon Proopiomelanocortin, abgekürztPOMC .

Es ist erwähnenswert, dass Mutationen imPOMCGen, das für Proopiomelanocortin kodiert, auch monogene Adipositas verursachen. Menschen mit denMC4RGenmutationen haben einen gesteigerten Appetit, und die Mahlzeiten, die sie zu sich nehmen, sind viel größer als diejenigen ohne diese Mutation. Außerdem haben sie einen hohen Blutinsulinspiegel.

Da monogene Adipositas durch genetische Mutationen verursacht wird, die irreversibel wichtige Stoffwechselwege stören, sind die Behandlungsmöglichkeiten begrenzt. Die Ausnahme bilden Menschen mit derLEPGenmutation, denn in diesem Fall kann der Leptinmangel durch die Gabe des Hormons von außen ergänzt werden.

Adipositas und Gene - Adipositas im Zusammenhang mit genetischen Syndromen

Adipositas-assoziierte genetische Syndrome sind eine Gruppe von Krankheiten, bei denen Adipositas nur ein Symptom ist. Insgesamt wurden etwa 25 solcher Krankheitsentitäten beschrieben. Neben Fettleibigkeit sind sie durch Geburtsfehler, geistige Behinderungen und spezifische Verh altensstörungen gekennzeichnet.

Die mit Adipositas assoziierten genetischen Syndrome sind äußerst selten und werden hauptsächlich durch umfangreiche genetische Veränderungen durch den Verlust oder die Vervielfältigung von Chromosomenfragmenten verursacht. Chromosomen sind die Strukturen, auf denen sich alle Gene in einer Zelle befinden, und daher führt ihre Beschädigung zu Anomalien in vielen Genen gleichzeitig.

Am häufigsten ist das Prader-Willi-Syndrom. Die Inzidenz dieses Syndroms beträgt 1: 10.000–50.000 Geburten. Die Hauptursache für PWS ist der Verlust eines Fragments von Chromosom 15 (Region 15q11-q13), das vom Vater vererbt wird. Solche großen genetischen Verluste führen zu einer Fehlfunktion vieler Gene. Daher leiden Menschen mit PWS zusätzlich zu extremer Fettleibigkeit an:

  • verminderter Muskeltonus (Hypotonie),
  • schwacher Gesichtsausdruck,
  • übermäßiger Appetit,
  • geistige Behinderung, Schlafstörungen.

WahrscheinlichDer Mechanismus hinter Fettleibigkeit bei diesem Syndrom ist eine Störung der biochemischen Bahnen im Hypothalamus, die mit der Sekretion von Ghrelin (dem sogenannten „Hungerhormon“) in Verbindung stehen. Hohe Ghrelinspiegel bei Patienten führen zu ungehemmtem Appetit.

Ein weiteres Beispiel für ein genetisches Syndrom, bei dem Fettleibigkeit das dominierende Symptom ist, ist das Bardet-Biedl-Syndrom. Bei Patienten mit diesem Syndrom entwickelt sich Fettleibigkeit im Alter zwischen 1 und 2 Jahren. Weitere Symptome des Syndroms sind:

  • Vorhandensein zusätzlicher Finger und Zehen (Polydaktylie),
  • Degeneration der Netzhaut des Auges,
  • geistige Behinderung,
  • Entwicklungsstörungen der Geschlechtsorgane und der Nieren

Das Syndrom wird durch Mutationen in mindestens 20 Genen verursacht (darunterBBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10 ).

Weitere beschriebene genetische Syndrome im Zusammenhang mit Fettleibigkeit sind:

  • Cohens Band
  • Börjeson-Lehman-Team
  • Alströms Team
  • Simpson-Golabi-Syndrom
  • Schreinerteam
  • Wilson-Turner-Syndrom
  • Smith- und Magenis-Team
  • Chromosom-14-Disomie-Syndrom

Adipositas und Gene - polygene Adipositas

Die Entdeckung der polygenen Fettleibigkeit war bahnbrechend, da angenommen wird, dass sie mehr als 90 % der Fettleibigkeit erklären könnte. In sehr großen Studien mit eineiigen Zwillingen (d. h. mit gleichem Genom) wurde nachgewiesen, dass Gene für fast 70 % des Unterschieds in der Körpermasse, gemessen am Body-Mass-Index (BMI), verantwortlich sind.

Es wird aber dennoch betont, dass bei der polygenen Adipositas das Zusammenspiel zwischen „Adipositas-Genen“ und Umweltfaktoren, also Lebensstil, sehr wichtig ist. Daher sprechen wir in diesem Fall von einer Veranlagung zu Fettleibigkeit.

Mit anderen Worten, nur weil wir ungünstige Varianten der "Adipositas-Gene" haben, heißt das nicht, dass wir fettleibig werden müssen. Aus diesem Grund ist die Erforschung der polygenen Adipositas sehr schwierig, da es nicht einfach ist, eine Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen bestimmten Genen und dem Lebensstil nachzuweisen.

Wichtig

Sehr oft sind Veränderungen in Genen, die zur monogenen Fettleibigkeit beitragen, an der Entstehung polygener Fettleibigkeit beteiligt. Ein Beispiel ist genMC4R . Der Unterschied besteht darin, dass bei polygener Adipositas das Ausmaß der Genschädigung milder ist, da sie durch Polymorphismus verursacht wird.

Es wird angenommen, dass der Mechanismus, durch den Polymorphismen desMC4RGens die Prädisposition für Fettleibigkeit beeinflussen, auf häufiges Naschen zwischen den Mahlzeiten und die Tendenz zu übermäßigem Essen zurückzuführen ist. Risikovarianten des rs17782313-Polymorphismus des GensMC4R(CT- und CC-Varianten) wurden assoziierthöherer BMI bei Kindern und Erwachsenen, häufigeres Naschen und eine Tendenz zum Essen kalorienreicher Lebensmittel.

Interessanterweise hat sich gezeigt, dass die mediterrane Ernährung die Auswirkungen ungünstiger Varianten sowohl derFTOals auch derMC4Rabschwächen kann.

Genpolymorphismen

Das zuerst entdeckte und am besten untersuchte Gen, das für Fettleibigkeit prädisponiert, ist dasFTOGenFettmasse- und Fettleibigkeit-assoziiertes Gen. Es kodiert für das Enzym 2-Oxoglutarat-Demethylase, das vor allem im Hypothalamus und in den Inseln der Bauchspeicheldrüse exprimiert wird, was auf seine wichtige Rolle bei der Regulierung des Energiestoffwechsels im Körper hinweist.

Das Vorhandensein einer ungünstigen Variante des rs9939609-Polymorphismus des GensFTO(die sogenannte AA-Variante, die bei 16 % der Europäer vorkommt) wurde mit a in Verbindung gebracht höheres Risiko für Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes im Vergleich zu typischen Varianten dieses Gens (den sogenannten TT- und TA-Varianten)

Obwohl die molekularen Mechanismen, die zu solchen Prädispositionen führen, noch nicht vollständig aufgeklärt sind, wurde in Studien mit Kindern nachgewiesen, dass die Polymorphismen desFTOGens u. a. auf die Versorgung mit Lebensmitteln, insbesondere mit kalorienreichen. Es konnte nachgewiesen werden, dass Kinder mit der ungünstigenFTOGenvariante, die uneingeschränkten Zugang zu kalorienreicher Nahrung hatten, deutlich mehr davon zu sich nahmen als Kinder mit den typischen Varianten.

Die interessanteste Behandlungsstrategie für polygene Adipositas ist jedoch die "Empfindlichkeit" derFTOGenpolymorphismen gegenüber Änderungen des Lebensstils. Veröffentlichte Metaanalysen zeigten, dass übergewichtige Menschen mit der Variante AA nicht nur anfälliger für nachteilige Auswirkungen des Lebensstils und damit prädisponiert für Fettleibigkeit sind, sondern durch Einführung einer angemessenen Ernährung und körperlicher Aktivität das Gewicht effektiver reduzieren können als Menschen mit den Varianten TT und TA.

In anderen Studien wurde gezeigt, dass bei Personen, die sich einer bariatrischen Operation unterziehen, dieFTOGenvariation auch dazu beitragen kann, nach der Operation ein gesundes Körpergewicht zu h alten.

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Weißt du, dass…

Wir können unsere Gene mit unserem Lebensstil verändern.So absurd es klingt, die Entdeckungen der letzten Jahre zeigen, dass es so ist! Die sogenannte epigenetische Modifikationen, die eine Art Bindeglied zwischen Genetik und Umwelt darstellen. Epigenetische Modifikationen können die Expression bestimmter Gene über molekulare chemische Markierungen buchstäblich „ein- und aussch alten“.

Am wichtigsten ist, dass diese Arten von Veränderungen die Struktur der DNA nicht verändern, also sind sie keine Art von MutationGenetik, die irreversibel ist, sich aber dynamisch verändert, insbesondere unter dem Einfluss von Umweltfaktoren. Es sind epigenetische Veränderungen, die durch den Lebensstil ausgelöst werden können und somit das Risiko für Fettleibigkeit und ihre Komplikationen verändern.

Adipositas und Gene - was ist für Adipositas verantwortlich: Gene oder die Umwelt?

Die Antwort auf diese Frage ist schwierig. Bei monogener Adipositas und Adipositas-assoziierten genetischen Syndromen werden Umweltfaktoren den Adipositas-Phänotyp (wenn überhaupt) nicht so stark beeinflussen wie bei polygener Adipositas, deren Phänotyp stark von der Interaktion mit der Umwelt abhängt

Besonders wichtig bei der Entstehung von Adipositas sindEssgewohnheiten , die maßgeblich von der Umwelt geprägt sind, in der wir aufwachsen. Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass die Rolle der Eltern und die von ihnen weitergegebenen Essgewohnheiten hier sehr wichtig sind. Es wird betont, dass dies insbesondere für den Verzehr von kalorienärmeren, aber nährstoffreicheren Lebensmitteln wie Gemüse gilt, deren Verzehr durch positive oder negative Erfahrungen mit diesen Lebensmitteln geprägt ist. Im Gegensatz zu kalorienreichen Lebensmitteln, z.B. Süßigkeiten, bei denen angeborene Veranlagungen eine größere Rolle spielen.

Weißt du, dass…

Essgewohnheiten können durch Gene beeinflusst werden, zum Beispiel durch den Geschmackssinn. Neuerdings die sog ein Fettaroma, das einen sechsten Typ von Aroma darstellen kann, der Fettsäuren erkennt. Die mit fettreichen Produkten verbundenen Geschmacksempfindungen können zu einer übermäßigen Zufuhr in der Nahrung und folglich zu Fettleibigkeit führen. Der „Fettgeschmack“ kann durch die Polymorphismen des GensCD36(engl.cluster of difference 36 ) beeinflusst werden.

Es gibt drei häufigste Polymorphismen des GensCD36 :

  1. rs1761667
  2. rs1527483
  3. rs3840546

Es hat sich gezeigt, dass Menschen mit den GG- und GA-Varianten des rs1761667-Polymorphismus empfindlicher auf den "Geschmack von Fett" reagieren und die Fähigkeit haben, eine deutlich geringere Konzentration von Fettsäuren in Lebensmitteln wahrzunehmen als die AA-Varianten , die das gleiche Geschmackserlebnis erzielen müssen, viel höherer Geh alt dieser Zutat in Gerichten

"Der Geschmack von Fett" kann die Essgewohnheiten indirekt beeinflussen. Eine Überempfindlichkeit gegenüber Fettsäuren in Lebensmitteln ist mit einer geringeren Versorgung mit fettreichen Produkten in der Ernährung und einem niedrigeren BMI-Index verbunden.

Untersuchungen haben gezeigt, dass auchFreizeitaktivitäten , zB Fernsehen, den negativen Effekt von "Adipositas-Genen" verstärken kann. Das deutet natürlich nicht darauf hin, dass die Gene mit der zuvor verbrachten Zeit interagierenFernsehen, sondern die Beziehung zwischen der Art, Zeit zu verbringen (in diesem Fall nicht sehr aktiv) und dem erhöhten Risiko für Fettleibigkeit. Andere Studien haben gezeigt, dass Menschen, die diese Form der Freizeitgest altung bevorzugen, auch mehr kalorienreiche, ungesunde Lebensmittel zu sich nehmen.

Die meisten Spezialisten betonen, dass Umweltfaktoren schließlich eine Schlüsselrolle bei der Adipositas-Epidemie spielen. Erklärt sich das vor allem damit, dass sich unsere Gene nicht so schnell verändern wie der Lebensstil, den wir derzeit führen. Ein Beispiel sind die bereits erwähnten Polymorphismen desFTOGens, bei denen viele Studien gezeigt haben, dass die Veranlagung zu Fettleibigkeit durch entsprechende Ernährung und körperliche Aktivität überwunden werden kann.

Adipositas und Gene - Molekulare Diagnostik der Adipositas

Molekulare Erforschung der genetischen Grundlagen von Fettleibigkeit kann in jedem Alter durchgeführt werden, da unser Genom unser ganzes Leben lang unverändert bleibt. Wichtig für die Entscheidung, den Test durchzuführen, ist eine detaillierte Familienanamnese, die auf eine erbliche Natur der Fettleibigkeit hindeuten kann.

Wenn der Patient zusätzlich zu Adipositas an anderen schweren Störungen leidet, wie z. B. geistiger Behinderung, kann dies auf ein genetisches Syndrom im Zusammenhang mit Adipositas hinweisen. Bei der Diagnose von mit Fettleibigkeit zusammenhängenden genetischen Syndromen werden zytogenetische Techniken verwendet, um die Struktur und Anzahl der Chromosomen in einer Zelle zu bestimmen.

Wenn der Test genetische Syndrome ausschließt, ist auch ein Gespräch über Ernährung und Gewohnheiten wichtig. Wenn es auf eine übermäßige Kalorienaufnahme bei geringer körperlicher Aktivität hinweist, sollte an eine polygene Adipositas gedacht werden. In diesem Fall können Sie auf genetische Polymorphismen testen, z.B. die GeneFTOoderMC4R , die die Prädisposition für Fettleibigkeit bestätigen können.

Die Tests auf das Vorhandensein von Mutationen und Polymorphismen werden mit molekularbiologischen Methoden durchgeführt, hauptsächlich basierend auf der Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Am gebräuchlichsten ist die Sanger-Sequenzierung. Tests können in spezialisierten Krankenhäusern mit genetischen Labors durchgeführt werden.

Darüber hinaus gibt es mehrere kommerzielle Unternehmen auf dem Markt, die Gentests auf "Adipositas-Gene" durchführen. Das erh altene Ergebnis sollte mit einem Spezialisten für medizinische Genetik konsultiert werden, um die klinische Bedeutung der nachgewiesenen genetischen Mutation / des Polymorphismus zu beurteilen.

Wichtig

Poradnikzdrowie.pl unterstützt eine sichere Behandlung und ein würdiges Leben von Menschen, die an Fettleibigkeit leiden. Dieser Artikel enthält keine diskriminierenden und stigmatisierenden Inh alte von Menschen, die an Fettleibigkeit leiden.

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Fettleibigkeit