Избыточные гены. «Ген ожирения»: теперь его можно не бояться

Позднее были описаны пять других одиночных генетических мутаций, ассоциированных с фенотипом ожирения [ Friedman J.M., Leibel P.L. ea, 1992 ], характеризующимся повышенным отложением липидов в жировой ткани, чрезмерным потреблением пищи, низкой физической активностью, снижением энергетического обмена и развитием диабета II типа .

Опыты с перекрестным кровообращением обычных мышей и мышей генетической линии ob/ob показали, что при поступлении крови нормальных животных в организм мышей ob/ob у них увеличивается энергетический обмен, снижается потребление пищи и уменьшаются жировые запасы [ Coleman D.L., 1973 , Coleman D.L., 1978 ].

Полученные данные заставляли сделать вывод о присутствии в крови здоровых животных гуморального фактора (гормона), способного стимулировать энергетический обмен, и отсутствии его в крови мышей линии ob/ob. Фактор, ответственный за регуляцию липидного обмена, довольно долго не удавалось идентифицировать, и только в последнее время, благодаря новейшим достижениям молекулярной биологии и других дисциплин, проблему удалось решить.

Была определена нуклеотидная последовательность кДНК гена ob , которая содержала открытую рамку считывания для белка из 167 аминокислотных остатков и очень длинную 3"-нетранслируемую область [ Zhang Y., ea, 1994 ].

Дальнейшие исследования позволили установить полную структуру гена ob, который состоит из трех экзонов и двух интронов, причем его кодирующая область захватывает 3"-конец первого экзона и 5"-конец второго экзона, поэтому две ее части действительно разделяются интроном.

Мутации гена LEP обнаруживаются у некоторых больных ожирением .

Рецессивные мутации гена ob в гомозиготном состоянии приводят у мышей к накоплению избыточного веса и развития сахарного диабета . С использованием методов позиционного клонирования, захвата экзонов и полимеразной цепной реакции (ПЦР) проведено клонирование и секвенирование кДНК гена ob мыши и человека. Из 10 исследованных органов ген ob экспрессируется только в белой жировой ткани .

кДНК гена ob содержит участок нуклеотидной последовательности, имеющий открытую рамку считывания, и кодирует белок OB из 167 аминокислотных остатков.

ВЕС.ру - сайт - 2006

Генетическая предрасположенность к ожирению

Огромное значение в к тому или иному заболеванию имеет изменчивость генов, ведущая к нарушению функции или количества белка, кодируемого данным геном. В частности это касается изменчивости генов вызывающих ожирение.

Существуют несколько генных мутаций (изменений), которые могут вызывать ожирение. Эти мутации чаще всего способствуют также развитию сахарного диабета второго типа и других эндокринных заболеваний. Наиболее часто это связано с мутациями в генах, кодирующих белки сигнальной системы, ответственной за регуляцию количества энергии, запасаемой в виде жира в организме

Начинается этот сигнальный путь с белка Лептина, который вырабатывается жировой тканью. Причем его количество пропорционально объему жировой ткани. Лептин активизирует через специфический рецептор (нервное окончание) в гипоталямусе (часть наиболее древней структуры мозга) и включает выработку меланокортина, который снижает потребление пищи человеком. Наличие мутаций практически в любом из генов этой цепочки ведет к развитию синдрома ожирения.

Врожденный дефицит лептина

Это редкий синдром, связанный с мутацией гена, сдвигающей рамку считывания генной информации находящейся в положении ΔG133 (карта генома человека известна почти полностью). При этом появляется измененная форма лептина, которая не выделяется жировыми клетками. На сегодняшний день в мире насчитывается несколько сотен семей, где есть люди с ожирением, вызванным данной мутацией. Коррекция достигается введением в организм недостающего лептина.

Врожденный дефицит рецептора лептина

Это редкий синдром, связанный с мутацией гена рецептора лептина в гипоталямусе. При этом появляется форма измененного рецептора, который не связывает лептин. На сегодняшний день в мире насчитывается несколько десятков семей, несущих данную мутацию. Коррекция неизвестна.

Мутация в гене проопиометалокортина (POMC)

При этом появляется форма измененного белка, в которой аминокислота аргинин заменена на глицин в позиции 236 (Arg236Gly). Встречается примерно в 1% всех случаев наследственной формы ожирения. Кроме синдрома ожирения у носителей данного гена отмечаются дефицит АКТГ (аденокортикотропный гормон) и окраска волос красного цвета.

Мутация в гене РС-1

Функция белка, кодируемого данным геном, в том, что он формирует гормоны АКТГ и меланокортин, специфически разрезая РОМС. При этом развиваются симптомы подобные мутации в гене РОМС, с той лишь разницей, что еще добавляется гиперпроинсулинемия (повышение уровня предшественника инсулина в крови), так как РС-1 также переводит проинсулин в активный инсулин в клетках поджелудочной железы.

Мутация в гене рецептора 4 типа меланокортина (МС4R)

Наиболее часто наблюдаемая генетически обусловленная форма ожирения. Встречается в 6% всех случаев ожирения. Описано около 15 различных мутаций в этом гене. Одна и них встречается в 95-99% случаев и поражает около 1,3% всей человеческой популяции.

Ожирение у носителей всех вышеуказанных мутаций связано с перееданием. Люди просто не получают сигнала о достаточности накопления энергии в виде жира в жировых клетках. Но если мутация в самом гормоне лептина корректируется с помощью инъекций отсутствующего белка, то при наличии мутаций во всех остальных генах требуется коррекция потребления пищи всеми известными способами, в том числе и с использованием оперативных методов.

К сожалению, на сегодняшний день выявлены далеко не все факторы генетической предрасположенности , влияющие на развитие ожирения. Не найдены, также и механизмы эффективной коррекции генетических мутаций. Однако уже имеющиеся знания помогают прогнозировать возможности каждого вида консервативного или хирургического лечения. Анализ на наличие у пациента мутации в одном из перечисленных генов, позволит выделить группу людей, для которых лечение должно быть незамедлительным и радикальным.

Существует единственный надежный способ борьбы с ожирением, избыточным или лишним весом - бариатрическая хирургия.

Современные операции для похудения:

Очень часто в основе развития ожирения лежит наследственный фактор. Правда, в большинстве случаев передается не само ожирение, а предрасположенность к нему. Ведь многие дети рождаются с нормальной массой, или даже с ее дефицитом (в случае недоношенности). И лишь затем, по мере взросления и старения у них формируется избыток массы тела.

Основные этапы липидного (жирового) обмена включают в себя:
  • Мотивацию приема пищи путем повышения аппетита
  • Всасывание пищевых жиров в кишечнике
  • Синтез жиров из углеводов, которые образуются при распаде гликогена
  • Транспорт жиров в ткани специфическими переносчиками - липопротеинами
  • Проникновение жиров в клетку из плазмы крови
  • Отложение жира в т.н. жировых депо, в подкожной клетчатке
  • Расщепление жиров - липолиз
  • Синтез глюкозы из жировых соединений - гликонеогенез
  • Выведение продуктов липидного обмена с желчью через кишечник.

Все эти этапы обеспечиваются многочисленными биологически активными веществами (БАВ)- ферментами, гормонами. Самые известные среди них - инсулин, лептин, глюкагон, липаза, и многие другие. Синтез БАВ, в свою очередь, контролируется генами.

Каждый ген представляет собой участок хромосомы (двуспиральной нити ДНК) с заданной последовательностью нуклеиновых кислот. У человека 46 хромосом или 23 пары (1 пара - половые хромосомы, остальные 22 - неполовые или аутосомы). Причем одна аутосома в паре досталась нам от матери, вторая - от отца. Такие аутосомы, находящиеся в одной паре, называют гомологичными. Точно так же дело обстоит и с генами - в одной аутосоме гены отцовские, в другой - материнские. Один и тот же признак может быть представлен несколькими вариациями. Соответственно, гены, кодирующие данный признак, могут иметь множество модификаций или аллелей.

Причем одни виды аллелей способствуют ожирению, другие, наоборот, защищают от него. Избыток массы тела - полигеннная патология. Это значит, что специфического гена ожирения не существует - оно обусловлено целым комплексом генных изменений или мутаций. Причем в одних случаях для проявления ожирения достаточно одной измененной аллели. В этих случаях говорят об аутосомно-доминантном типе наследования. В ряде ситуаций ожирение проявляется лишь тогда, если измененный ген передался от обеих родителей - это аутосомно-рецессивный тип наследования.

Довольно часто с ожирением наследуются и другие заболевания: гипертоническая болезнь, атеросклероз, наследственная гиперхолестеринемия (повышение уровня холестерина в плазме крови), болезнь Альцгеймера (старческое слабоумие).

Виды генных мутаций при ожирении

Ген АроЕ . Данный ген находится в 19-й аутосоме и представлен несколькими аллелями - Е2 ,Е3 и Е4. Последняя аллель ответственна за изменение структуры носителей жиров, аполипопротеинов, и за формирование гиперхолестеринемии и ожирения.

Ген АроС3. Данный ген активирует синтез липопротеинлипазы - фермента, ответственного за расщепление жиров. При мутации гена данный процесс нарушается.

Ген АроВ 1000. Его мутация приводит к замедлению связывания липопротеинов низкой плотности, которые откладываются на стенках сосудов в виде атеросклеротических бляшек.

Ген LPL. Этот ген подобно АроС3 контролирует синтез липопротеинлипазы - фермента, в значительной степени обеспечивающего жировой обмен. Дефицит данного фермента при мутации LPL приводит к центральному типу ожирения

Ген PON1. Под его действием синтезируется другой фермент, параоксаназа, дефицит которого повышает риск гипертонической болезни и инфаркта миокарда при ожирении.

Ген GNB3. Его мутация - частая причина ожирения у женщин при беременности и после менопаузы.

Ген PAI - 1. Некоторые аллели данного гена ответственные за возрастное ожирение у мужчин и у женщин.

Разумеется, это лишь малая часть генных мутаций-причин ожирения. С развитием генетики число установленных генов-виновников ожирения лишь увеличивается. Уже давно установлено, что ряд генетических отклонений приводит к инсулинорезистентности, при которой рецепторы жировой ткани не реагируют на инсулин. Инсулин при этом вырабатывается в больших количествах. А ведь его повышение - одна из причин ожирения. Другие отклонения приводят к изменению структуры лептина. Этот гормон, вырабатываемый жировой тканью, влияет на центр насыщения в гипоталамусе и стимулирует липолиз.

Диагностика этих и многих других мутаций проводится в ходе молекулярно-генетических исследований. Положительные результаты этих исследований указывают на необходимость коррекции диеты и образа жизни.

При виде полного человека многие думают про себя: «Почему он/она не прекратит обжираться?». А на самом деле этот человек — носитель «экономных генов». Термин «экономные гены» предложен антропологом James V. Neel ещё в 1962 году. Этот термин учёный использовал для объяснения эпидемии ожирения и сахарного диабета 2-го типа у , проживающего в южных штатах США. Сегодня читатели узнают, как обернуть себе на пользу знания об «экономных генах» .

Фотографии индейцев Пима столетней давности демонстрируют стройных и жилистых людей. В словарном запасе племени слово «ожирение» просто отсутствовало.

Сегодня племя Пима является олицетворением эпидемии ожирения и сахарного диабета 2-го типа. Хуже того, ожирение и сахарный диабет 2-го типа поразили даже детей. Что же случилось с племенем?

СПУСКОВОЙ КРЮЧОК ОЖИРЕНИЯ И САХАРНОГО ДИАБЕТА 2-го ТИПА ОДИНАКОВ ДЛЯ ВСЕХ ВРЕМЁН и НАРОДОВ: МНОГОЛЕТНЕЕ ПЕРЕЕДАНИЕ СЛАДКОЙ и РАФИНИРОВАННОЙ ПИЩИ

Поскольку земли индейцев Пима располагались в пустынной местности, то там нередко случались засухи. В период голода выживал как раз тот, кто испытывал большую тягу к углеводам, активнее искал пищу и эффективнее складировал излишки энергии в виде жировых отложений. Это были носители «экономных генов».

Однако периоды вынужденного голодания прекратились в начале ХХ века. Государственное Бюро по Делам Индейцев не позволило индейцам голодать. Их щедро обеспечили мукой и кукурузой.

В ОТСУТСТВИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ГОЛОДАНИЯ «ЭКОНОМНЫЕ ГЕНЫ» СЫГРАЛИ с ПЛЕМЕНЕМ ЗЛУЮ ШУТКУ. ВКЛЮЧЕНИЮ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ГЕНОВ СПОСОБСТВОВАЛ ТАКЖЕ ПЕРЕХОД от ИНТЕНСИВНОГО ТРУДА к СИДЯЧЕМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ

Здесь следует упомянуть, что интенсивная физическая нагрузка (особенно анаэробного типа) способствует поддержанию мышечной массы и восстанавливает чувствительность инсулиновых рецепторов мышечных волокон к .

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ ИНСУЛИНА и РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОЧНЫХ РЕЦЕПТОРОВ к ЕГО СИГНАЛАМ ВСЛЕДСТВИЕ МНОГОЛЕТНЕГО УПОТРЕБЛЕНИЯ «БЫСТРЫХ» УГЛЕВОДОВ ЛЕЖИТ в ОСНОВЕ ОЖИРЕНИЯ и САХАРНОГО ДИАБЕТА 2-го ТИПА

«Экономные гены» проявили себя не только в племени Пима. Подобные эпидемии зарегистрированы у аборигенов Остров Фиджи, Австралии, Индии и Южной Африки после перехода на питание с неограниченным количеством рафинированных углеводов.

Носители «экономных генов», в меньшей степени, существуют и в белой популяции. Предполагают, что их количество составляет около 25%.

Научные подтверждения неблагоприятного переключения генов показаны в книге «Сахариновая болезнь » (The Saccharine Disease). К счастью, что эта книга сохранилась в запасниках университетских библиотек Северной Америки.

БЕСЦЕННЫМ ЯВЛЯЕТСЯ УТВЕРЖДЕНИЕ, ЧТО ЭПИДЕМИЯ ОЖИРЕНИЯ и САХАРНОГО ДИАБЕТА НАЧИНАЕТСЯ в СРЕДНЕМ ЧЕРЕЗ ДВАДЦАТЬ ЛЕТ ПОСЛЕ ПЕРЕХОДА на РАФИНИРОВАННУЮ ПИЩУ

Что это значит для жизни каждого индивидуума? Это значит, что индивидуальное «ведёрко» каждого из нас неуклонно заполняется сахаром, начиная с детского возраста . Как скоро этот сахар «прольётся» через край, зависит от того, являетесь ли вы носителем «экономных генов». Печально смотреть, как родители настойчиво заставляют годовалого съесть кусочек торта. А лучше бы кроха не знала, что такое сладкая пища.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ИГРАЕТ ЗНАЧИМУЮ РОЛЬ в РАЗВИТИИ ОЖИРЕНИЯ и САХАРНОГО ДИАБЕТА 2-го ТИПА

Однако это не значит, что носители «экономных генов» обречены заболеть ожирением и/или сахарным диабетом. Неблагоприятный генотип ускоряет развитие этих заболеваний после адаптации Западного стиля питания.

ГЛАВНОЙ ПРИЧИНОЙ НАРУШЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ НЕ НЕБЛАГОПРИЯТНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, А ДИЕТИЧЕСКИЕ ДЕФЕКТЫ

В наши дни расшифрована метаболическая причина повышенной тяги к углеводам. А это значит, что существуют методы борьбы с ней.

Об этом вы узнаете в продолжении.

РЕЦЕПТ БЛИНЧИКОВ ИЗ МУКИ СЕМЕНИ ЛЬНА

Вам потребуется :

  • 2 яйца,
  • ¼ ч.л. молотой корицы,
  • ¼ ч.л. ванильного экстракта,
  • 2 столовых ложки молотого семени льна,
  • 2 небольших или один большой банан,
  • 1 столовая ложка мёда (по желанию).

Приготовление :

  • Разбить яйца в глубокой тарелке, добавить корицу, ванильный экстракт и муку семени льна.
  • В отдельной тарелке тщательно помять бананы картофелемялкой или вилкой.
  • Добавить к бананам яичную смесь и хорошо перемешать.
  • Жарить блинчики на МЕДЛЕННОМ огне на кокосовом, сливочном масле или сале.
  • Потребуется всего несколько минут для выпекания на каждой стороне.
  • Переворачивайте с большой осторожность, т. к. это не мучное тесто.

Жаль, что многие люди в США натурально не знают, что пищу нужно готовить, а не покупать в супермаркете. Эту ситуацию живоописал известный доктор Марк Хайман. Доктор с волонтёрской миссией приходил в дома экстремально полных и, соответственно, больных людей, чтобы научить их выбирать пищу и готовить. А на их кухнях не было даже самых элементарных вещей. Таких как, например, тёрка или разделочная доска…

Ученые наконец-то выяснили, как ген ожирения делает людей тучными. Это крупное открытие даёт новый подход к решению проблемы ожирения помимо диеты и физических упражнений.

С 2007 года учёные знали, что ген под названием FTO отвечает за ожирение, но они не могли выяснить, как он связан с аппетитом или другими известными факторами.

Сейчас эксперименты показывают, что изменение гена ожирения вызывает сжигание жира, вместо его накапливания.

Исследование возглавляют ученые из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета.

Открытие бросает вызов понятию, что «когда люди страдают ожирением, то в основном это их собственный выбор, потому что они сами слишком много едят», - говорит руководитель исследования Мелина Клаусснитцер. Впервые, генетики выявили механизм ожирения, о котором раньше не подозревали.

Независимые эксперты высоко оценили это открытие.

«Это большое дело», - сказал доктор Клиффорд Розен из Института медицинских исследований штата Мэн.

«Многие люди считают, что эпидемия ожирения возникла из-за того, что люди слишком много едят», но наши жировые клетки играют роль в том, как еда усваивается, сказал он. С этим открытием мы теперь можем создать препараты, которые могут заставить эти жировые клетки работают по-разному.

Некоторые препараты против ожирения имеются в продаже, но они, как правило, используется для кратковременной потери веса, и действуют на мозг и аппетит; они не влияют непосредственно на обмен веществ.

Учёные пока не могут сказать, как скоро станут доступны лекарства, созданные на основе этих исследований. Но маловероятно, что это будет волшебная таблетка, позволяющая людям есть сколько угодно всё, что они хотят. Возможны противопоказания и побочные эффекты, поэтому необходимо тщательное тестирование, чтобы доказать безопасность и эффективность препарата.

Ген не всегда может быть причиной ожирения. Он был обнаружен у 44 процентов европейцев, и только у пяти процентов негров, так что другие гены правильно работают. Как вывод: правильное питание и физические упражнения до сих пор важны.

Ожирением страдают более 500 миллионов человек во всем мире, оно становится причиной целого ряда заболеваний. В США около одной трети взрослого населения страдают ожирением, а ещё одна треть - это люди с незначительным избыточным весом.

Ген FTO оказывает косвенное влияние на проблему ожирения, он затрагивает два других гена, контролирующих термогенез, или сжигание энергии. Давно известно, что коричневые или бежевые жировые ткани, так называемые «хорошие жиры» сжигают калории, в то время как более распространенные белые ткани запасают их. В организме постоянно появляются жировые клетки, а эти два гена определяют, станут ли они коричневыми или белыми жировыми тканями.

В одном из экспериментов, описанных в медицинском журнале, исследователи изменили ген ожирения у мышей и обнаружили, что они стали на 50 процентов стройнее других сородичей, несмотря на питание с высоким содержанием жиров. Они сжигали больше энергии даже во время сна.

В тестах на человеческих клетках блокирование этого гена увеличило сжигание энергии в жировых клетках.

Тем не менее, некоторые более ранние исследования показали, что ген FTO может влиять и на другие аспекты ожирения, в частности поведение и аппетит.