Повна стаття Ожиріння та харчова поведінка у дітей та підлітків Внесок загального гена

Редакційні статті

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Вступ

Дитяче ожиріння є значним викликом для охорони здоров'я в усьому світі. За оцінками, 43 мільйони дітей віком до 5 років мають надлишкову жирову масу (de Onis et al., 2010). Багато дітей мають симптоми дорослих захворювань, пов’язаних із ожирінням. Таким чином, порушена толерантність до глюкози, цукровий діабет 2 типу, серцево-судинні та метаболічні синдроми зараз часто діагностуються у дітей із зайвою вагою (Ferreira et al., 2007; Nadeau et al., 2011; Wiegand et al., 2005; Zimmet et al., 2007) . Незважаючи на дедалі більш дозвільне (обезогенне) середовище, очевидно, що не всі люди страждають надмірною вагою або ожирінням; сприйнятливість до ожиріння неоднорідна, що свідчить про те, що відмінності в алельних варіаціях та генетичній схильності взаємодіють із середовищем для визначення вираженого фенотипу.

Генетичний внесок у патогенез ожиріння чітко визначений. Докази міцного спадкового зв'язку між впливом генів та ожирінням людини постійно документуються дослідженнями близнюків, сім'ї та усиновлення (Maes et al., 1997). Подвійні дослідження, які зазвичай дають найбільші оцінки спадковості, показали, що спадковість ІМТ у дітей та підлітків сягає 70–80% (Haworth et al., 2008b; Maes et al., 1997). Варіації в оцінках спадковості для ІМТ у різних дослідженнях, мабуть, є результатом різниці в структурі дослідження та потужності, оцінюваної популяції, віці, статі, а також можуть бути пов’язані з упередженням у розрізненні спільних екологічних ефектів від прямих генетичних ефектів у близнюкових дослідженнях (Salsberry Рейган, 2010). Дані лонгітюдних досліджень у близнюків також свідчать про те, що спадковість ІМТ зростає з віком у дитинстві та підлітковому віці (Dubois et al., 2012; Haworth et al., 2008b; Lajunen et al., 2009). Вгодованість тіла у дітей, відмінна від ІМТ, так само сильно успадковується (Faith et al., 1999; Wardle et al., 2008a).

Поточний огляд зосереджується на деяких найбільш надійно охарактеризованих загальних варіантах генів, які сприяють ожирінню та харчовій поведінці людини (особливості споживання їжі та особливостей харчової поведінки) у дітей та підлітків на основі даних про молекулярну генетику, а саме: жирова маса та ожиріння (FTO) ген, активований проліфератором пероксисом рецептор (PPARG), рецептор меланокортину 4 (MC4R) та адренергічні рецептори. Також розглядаються останні дані щодо варіантів загальноприйнятих генів, пов’язаних із варіацією ваги та режимів харчування за винагородою. Огляд не включає обговорення (патологічних) розладів харчування та виключає літературу про гени, пов’язані зі смаком.

Жирова маса та пов'язаний з ожирінням ген - роль у загальному ожирінні

Набір однонуклеотидних поліморфізмів (SNP) у FTO локусу на 16-й хромосомі, забезпечив на сьогодні найнадійніші докази внеску поширених варіантів у схильність до полігенного ожиріння (Dina et al., 2007; Frayling et al., 2007; Loos & Bouchard, 2008; Scuteri et al., 2007 ). FTO кодує білок із 2-оксоглутарат-залежною активністю деметилази нуклеїнової кислоти (Gerken et al., 2007), що стосується метаболізму жирних кислот, відновлення ДНК та посттрансляційних змін (Clifton et al., 2006). FTO експресується переважно в мозку, тканинах острівців підшлункової залози, жировій тканині та надниркових залозах (Frayling et al., 2007). Його висока експресія в гіпоталамусі, гіпофізі та надниркових залозах вказує на передбачувану роль у осі гіпоталамус-гіпофіз-наднирники (HPA), що само по собі впливає на регулювання маси тіла та насичення (Dina et al., 2007; Su et al., 2004) . Експерименти на гризунах, де експресія FTO в регіонах мозку, які контролюють харчування, регулюється депривацією їжі (Fredriksson et al., 2008; Gerken et al., 2007; Stratigopoulos et al., 2008) надають додаткову підтримку функціональній ролі цього гена в центральному контролі енергетичний гомеостаз.

Жирова маса та ожиріння пов'язані з геном та харчовою поведінкою

Незважаючи на величезну доказову базу для FTO, функціональний механізм цього гена в центральному контролі енергетичного гомеостазу залишається незрозумілим. Однак все більша кількість досліджень пов'язує це FTO гена до ролі в центральному контролі споживання їжі (Fredriksson et al., 2008; Gerken et al., 2007; Stratigopoulos et al., 2008). Додатково, FTO Показано, що генотип впливає на центральну інсулінорезистентність (Tschritter et al., 2007), де інсулін має вирішальне значення для контролю нормальної маси тіла, і цей ген асоціюється з підвищеною резистентністю до інсуліну у діабетиків 2 типу (Doney et al., 2009).

Як правило, дослідження на дітях, що вивчають вплив загальних генних варіантів на особливості поведінки або фенотипи споживання їжі, пов’язані зі схемами ризикованого харчування або схильністю до переїдання, однаково обмежені, але включають втрату контролю над харчуванням, емоційне харчування, яке визначається як їжа у відповідь на стрес та EAH. Таким чином, асоціації між FTO незначний (A) алель і більший прийом смачної, енергійної їжі через EAH у дітей 4-5 років (Wardle et al., 2009) та через втрату контролю над харчуванням у дітей та підлітків у віці 6–19 років (Tanofsky-Kraff та ін., 2009) спостерігали на підтвердження доказів того, що FTO Генотип, як видається, схильний до ризику ожиріння через переїдання продуктів, що мають високу енергетичну щільність та смакові якості. В даний час докази настійно свідчать про це FTO впливає на його вплив на ожиріння та ІМТ людини через зміни апетитних шляхів, що виражається через специфічні режими харчування, а не через витрати енергії. Таким чином FTO може належати до групи генів, які схильні до гіперфагічного фенотипу (Bouchard, 2007).

Ген-рецептор, активований проліфератором пероксисоми - ген-кандидат для ожиріння та енергетичного балансу

Рецептор, що активується проліфератором пероксисоми (PPARG) локус широко вивчався щодо ознак, пов’язаних із ожирінням (Auwerx, 1999; Evans et al., 2004; Spiegelman, 1998; Tonjes et al., 2006). PPARG знаходиться в хромосомі 3 і кодує активований проліфератором пероксисоми рецептор γ (PPARγ), ядерний рецептор, який бере участь у зондуванні жирних кислот. Виражаючись переважно в жировій тканині, PPARγ регулює диференціацію адипоцитів, ліпідний обмін, накопичення жиру та чутливість до інсуліну. Втрата функціональних досліджень на мишах (Rosen et al., 2002) та дослідження експресії генів у тканинах людини (Vidal-Puig et al., 1997) визначили PPARγ як центральний при опосередкуванні причинного шляху між підвищеним ожирінням та масою тіла.

Принаймні в одному дослідженні представлені докази у дітей щодо ефекту взаємодії між ними PPARG Pro12Ala та PPARG варіант C-681G (Cecil et al., 2005), в щільному LD з про12ала і з передбачуваною роллю в відкладанні та мінералізації кісток та зростанні дорослих (Meirhaeghe et al., 2003). Таким чином, варіанти Pro12Ala та C-681G були пов’язані з протилежними фенотипами росту у віці 4–10 років (Cecil et al., 2005), де Pro12Ala асоціювався зі зниженим ростом, а C-681G - з прискореним зростанням. Мало досліджень у дітей розглядали роль PPARG Варіант C1431T, синонімічна заміна кодону в екзоні 6, пов’язана зі сприйнятливістю до серцево-судинних захворювань (Wang et al., 1999), та збільшення ІМТ у дорослих (Doney et al., 2002). Цей варіант може мати незначний вплив на ІМТ дитини (Cecil et al., 2005), однак нещодавнє дослідження припускає, що C1431T може бути пов’язаний із підвищеним ожирінням у дітей у віці 3-4 років (Lagou et al., 2008). Разом ці дані вказують на загальну варіацію на PPARG локус відіграє складну роль у визначенні відкладення жиру, чутливості до інсуліну та росту на ранніх стадіях життя.