Naukowcy układają puzzle genów, otyłości i dystrybucji tkanki tłuszczowej

"Różne osoby wykazują różną podatność na otyłość" - wyjaśnia dr Joel Hirschhorn z Children's Hospital w Bostonie i Broad Institute w USA, jeden z głównych autorów artykułu na temat otyłości, który wziął udział w obydwu badaniach. "Niektórzy niezbyt zwracają uwagę na to co jedzą czy ile ćwiczą i nadal nie przybierają na wadze, podczas gdy inni stale walczą, by nie dopuścić do nagłego wzrostu swojej wagi. Część tej zmienności ma podłoże genetyczne, a naszym celem było pogłębienie wiedzy na temat przyczyn owych różnic w dziedziczonej skłonności do otyłości między poszczególnymi osobami."

Badania umożliwiły wskazanie genów, których nigdy wcześniej nie podejrzewano o wpływ na otyłość. Wyniki pomogą udoskonalić klasyfikację i leczenie otyłości w przyszłości - zdaniem dr Hirschhorna.

Jako całość badania nad otyłością poświęcone były eksploracji genetycznych determinantów wskaźnika BMI, który jest obliczalny na podstawie wagi w kilogramach danej osoby podzielonej przez wzrost w metrach do kwadratu. Dane 124.000 osób z 46 badań ujawniły 32 lokalizacje (z czego 18 nowych). Zespół odkrył dwa nowe warianty, z których jeden jest genem kodującym białko receptorowe reagujące na sygnały z jelita, aby wpłynąć na poziom insuliny i metabolizm, a drugi jest zlokalizowany w pobliżu genu, o którym wiadomo, że koduje białka wpływające na apetyt.

"Jedną z najbardziej frapujących części tej pracy jest fakt, że większość zidentyfikowanych wariantów powiązanych ze wskaźnikiem BMI znajduje się w genach lub w pobliżu genów, które nigdy wcześniej nie były łączone z otyłością" - zauważa dr Elizabeth K. Speliotes z Massachusetts General Hospital i Broad Institute, naczelna autorka artykułu na temat wskaźnika BMI, która również wzięła udział w obydwu badaniach. "Na podstawie prowadzonych prac odkrywamy, że pierwotne podstawy biologiczne otyłości są liczne, zróżnicowane i w znacznej mierze nieopisane."

Dokonane odkrycia pokazują, że osoby posiadające ponad 38 wariantów podnoszących wskaźnik BMI są od 15 do 20 funtów cięższe od tych, które są nosicielami mniej niż 22 takich wariantów.

W ramach drugiego studium badano powiązania między lokalizacją genów a dystrybucją tkanki tłuszczowej. Oceniając determinanty genetyczne WHR 77.000 osób w ramach 32 badań i porównując je z danymi ponad 113.500 osób z 29 badań, naukowcy odkryli 14 regionów genów powiązanych z WHR, dodając 13 nowych lokalizacji. Należy zauważyć, że siedem ze zidentyfikowanych zmienności genetycznych silniej oddziałuje na kobiety niż na mężczyzn, co wskazywałoby, iż powodują one pewne różnice w dystrybucji tkanki tłuszczowej między kobietami a mężczyznami.

"Odkrywając geny, które pełnią istotną rolę w oddziaływaniu na dystrybucję tkanki tłuszczowej oraz sposób, w jaki różni się ona u kobiet i mężczyzn, mamy nadzieję odnaleźć kluczowe, podstawowe procesy biologiczne" - stwierdza dr Cecilia Lindgren z Wellcome Trust Centre for Human Genetics przy Uniwersytecie Oksfordzkim w Wlk. Brytanii, starszy naukowiec uczestniczący w badaniu WHR, która wniosła wkład w obydwa artykuły.

Wyniki badań wskazują, że w sterowaniu tym, gdzie organizm odłoży tkankę tłuszczową odgrywają rolę konkretne mechanizmy biologiczne. Z regionami wpływającymi na dystrybucję tkanki tłuszczowej powiązane są geny, które regulują poziom cholesterolu, trójglicerydów, insuliny oraz insulinooporności.

W ramach konsorcjum Genetyczne Badanie Cech Antropometrycznych (GIANT), które tworzy 400 ekspertów z 280 instytucji naukowych na świecie, naukowcy przeprowadzili zakrojoną na szeroką skalę metaanalizę badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS) dostarczając informacji na temat wskaźnika talia-biodra (WHR) i wskaźnika masy ciała (BMI).

Źródłem unijnego wsparcia badań były projekty realizowane w ramach Piątego i Szóstego Programu Ramowego (5PR i 6PR), a mianowicie: EURO-BLCS (Biologiczne, kliniczne i genetyczne markery zagrożenia chorobami sercowo-naczyniowymi w przyszłości), który został dofinansowany z budżetu "Jakość życia i zarządzanie żywymi zasobami" 5PR oraz EUROSPAN (Europejska sieć badawcza populacji szczególnych - ujęcie ilościowe i wykorzystanie różnic genetycznych w odkrywaniu genów), MOLPAGE (Fenotypowanie molekularne w celu przyspieszenia rozwoju epidemiologii genomicznej), PROCARDIS (Mapowanie całego genomu i metodologia funkcjonalnej genomiki w celu objaśnienia wczesnej choroby wieńcowej) oraz EURODIA (Funkcjonalna genomika trzustkowych komórek beta oraz tkanek biorących udział w kontroli gruczołu trzustki na rzecz profilaktyki i leczenia cukrzycy typu 2), które otrzymały łącznie ponad 25 mln EUR z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" 6PR. Badania zostały również dofinansowane z wewnątrzeuropejskiego stypendium Marie Curie.

Europejscy naukowcy, którzy wzięli udział w badaniach pochodzili z Austrii, Chorwacji, Danii, Estonii, Finlandii, Holandii, Islandii, Niemiec, Norwegii, Szwajcarii, Szwecji, Wlk. Brytanii i Włoch.

Więcej informacji:

Nature Genetics:


Nauki przyrodnicze, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia 6PR:


Massachusetts General Hospital: