Генетическое исследование при ожирении

[18-051]
Ген, ассоциированный с жировой массой и ожирением (FTO). Выявление мутации G(45+52261)A (регуляторная область гена)

2395 руб.

Маркер связан с накоплением жировой ткани. Исследуется для выявления генетической предрасположенности к ожирению.

Метод исследования

Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Название гена

FTO.

OMIM

*610966.

Локализация гена на хромосоме

16q12.2.

Функция гена

Ген FTO (fat mass and obesity associated) кодирует белок FTO, вовлеченный в энергетический обмен и влияющий на метаболизм (обмен веществ) в целом.

Генетический маркер G(45+52261)A

Участок ДНК в регуляторной области гена FTO, в которой происходит замена гуанина (G) на аденин (А), называется генетическим маркером G(45+52261)A. Если в данной позиции находится гуанин (G), такой вариант гена обозначается как G-аллель, а если аденин (А) – A-аллель.

Возможные генотипы

• G/G
• G/A
• A/A

Встречаемость в популяции

Встречаемость аллеля G в европейской популяции составляет 49 %.

Ассоциация маркера с заболеваниями

• Ожирение.

Общая информация об исследовании

По последним оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), избыточную массу тела на сегодняшний день имеют приблизительно 1,5 млрд людей, а 350 млн страдают ожирением. Можно говорить даже об эпидемическом характере распространенности ожирения. Взрослое население с индексом массы тела (ИМТ) более 25 кг/м2 имеет высокий риск развития таких заболеваний, как артериальная гипертензия, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, сахарный диабет 2-го типа, остеоартроз и др. Склонность к повышенному ИМТ значительно обусловлена генетическими факторами, которые, особенно при наличии неблагоприятных внешних факторов, могут приводить к ожирению.

Известно множество генов, полиморфизм которых ассоциирован с предрасположенностью к ожирению. Один из них – ген FTO (fat mass and obesity associated), кодирующий белок FTO, вовлеченный в энергетический обмен и влияющий на метаболизм в целом. Экспрессия гена происходит в основном в клетках гипоталамуса и регулируется посредством процессов, ответственных за чувства насыщения и голода.

В европейской популяции встречается два аллельных варианта гена FTO по генетическому маркеру G(45+52261)A (rs1861868), который  ассоциирован с повышенной массой тела и ожирением. В регуляторной области гена находится полиморфный участок, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А). Если в данной позиции находится гуанин (G), такой вариант гена обозначается как G-аллель, а если аденин (А) – A-аллель.

Исследования показывают, что у носителей аллеля А наблюдается повышение массы тела и окружности талии, по сравнению с носителями G-аллелей. Риск развития ожирения у людей с генотипом А/А достоверно выше, чем у людей с генотипом G/G и G/A.

Результаты исследований также показывают, что повышенный риск ожирения из-за наличия генетической предрасположенности может быть снижен благодаря занятиям спортом. Эти результаты подчеркивают важную роль физической активности и здорового образа жизни в борьбе с ожирением, особенно у носителей аллеля А гена FTO.

Что означают результаты?

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.



Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия «норма» и «патология», т.к. исследуется полиморфизм гена.

Литература

• Э.С. Насибулина и др. Ассоциация полиморфизма гена FTO с избыточной массой тела в российской популяции. Казанский медицинский журнал, 2012 г., том 93, №5.
• Rampersaud E, Mitchell BD, Pollin TI, Fu M, Shen H, O’Connell JR, Ducharme JL, Hines S, Sack P, Naglieri R, Shuldiner AR, Snitker S. Physical activity and the association of common FTO gene variants with body mass index and obesity. Arch Intern Med. 2008 Sep 8;168(16):1791-7.

Ожирение – заболевание, характеризующееся чрезмерным количеством жировой ткани в организме.

В настоящее время ожирение считается одной из важнейших проблем современной медицины в связи с все большим распространением во всем мире. По статистике, в настоящий момент та или иная стадия ожирения выявляется у 35  % населения Земли.

Главными причинами ожирения считаются неправильное питание и малоподвижный образ жизни. Также оно может развиваться вследствие ряда гормональных заболеваний, некоторых психических расстройств.

Ожирение значительно увеличивает риск развития целого ряда опасных заболеваний, таких как сахарный диабет 2-го типа, инфаркт миокарда, атеросклероз, сонное апноэ (синдром временных остановок дыхания во время сна), некоторых гормональных нарушений.

Лечениезаключается в изменении образа жизни, диетическом питании, регулярной физической нагрузке. В некоторых случаях необходима медикаментозная терапия.

Русские синонимы

Избыточный вес, избыточная масса тела, алиментарное ожирение.

Английские синонимы

Obesity, Overweight, Adiposity, Corpulence.

Симптомы

Основными симптомами ожирения считаются:

• избыточная масса тела;
• отложение жира в области различных частей тела (живот, спина, грудь, верхние и нижние конечности и др.).

Общая информация о заболевании

Ожирение – заболевание, характеризующееся избыточным количеством жировой ткани в организме.

Основная функция жировой ткани – это поддержание нормального обмена веществ и энергообмена. На совершение любого действия организм затрачивает определенное количество энергии. Единицей измерения энергии является калория. Одна калория – то количество энергии, которое необходимо для нагревания 1 миллилитра воды на 1 градус. Необходимая для жизнедеятельности энергия образуется при расщеплении белков, жиров и углеводов, поступающих с пищей. Наибольшей энергетической ценностью (калорийностью) обладают жиры: при расщеплении 1 грамма жира образуется примерно 9 калорий.

В случае избыточного питания организм начинает накапливать поступающие с пищей жиры. В адипоцитах (жировых клетках), составляющих жировую ткань, из пищевых жиров образуется так называемый нейтральный жир, состоящий из богатых энергией жирных кислот – этот процесс называется липогенезом. При недостаточности питания или чрезмерном потреблении энергии запускается процесс липолиза – нейтральный жир расщепляется до жирных кислот, распад которых, в свою очередь, покрывает потребности организма в энергии.

В норме количество жировой ткани у женщин составляет примерно 15-18  % от общей массы тела, а у мужчин – 8-15  %.

Регуляция поддержания нормального количества жировой ткани осуществляется за счет взаимодействия нервной системы и ряда гормонов.

В нервной системе человека есть два центра, регулирующих питание: «центр голода» и «центр насыщения», расположенные в гипоталамусе – отделе головного мозга. Стимуляция «центра голода» вызывает аппетит, при стимуляции «центра насыщения» появляется, соответственно, чувство насыщения.

К стимуляции «центра голода», а также активации липолиза (расщепления жира, накопленного в адипоцитах) приводит следующее:

• низкий уровень глюкозы и инсулина (гормона поджелудочной железы, отвечающего за поступление глюкозы из крови в ткани и органы);
• голодные сокращения желудка.

К торможению центра голода, стимуляции центра насыщения, активации липогенеза  (накопления жира в адипоцитах) ведет:

• высокий уровень глюкозы и инсулина;
• растяжение стенок желудка за счет съеденной пищи.

Количество жира в организме также контролируется адипоцитами за счет вырабатывания ими ряда гормонов, из которых наиболее изученным является лептин, тормозящий «центр голода» и стимулирующий «центр насыщения».

Ожирение развивается вследствие нарушений механизмов, регулирующих количество жировой ткани. Это может происходить следующим образом.

• Переедание и употребление в пищу избыточного количества высококалорийной пищи приводят к снижению чувствительности центра насыщения и к возрастающему уровню глюкозы и инсулина в крови. Вследствие этого не происходит торможения «центра голода» и человек продолжает хотеть есть, несмотря на поступление в организм достаточного количества пищи.
• К снижению чувствительности «центра насыщения» также ведет постоянный стресс, депрессия и недосыпание. Пациент пытается компенсировать негативные эмоции, в избытке употребляя сладкую и высококалорийную пищу.
• После 40 лет чувствительность «центра насыщения» к инсулину и лептину снижается, что может вызывать переедание.
• Вкусная, ароматная, аппетитного вида пища вызывает стимуляцию «центра голода» вопреки чувству сытости.
• Из-за недостаточной физической нагрузке энергозатраты организма снижены. Это вызывает рост жировой ткани.
• Наследственный генетический дефект рецепторов гипоталамуса ведет к недостаточному воздействию лептина на центр насыщения, а значит, к развитию ожирения.
• Ожирению могут способствовать физиологические изменения, сопровождающиеся значительным изменением скорости обмена веществ (беременность и роды, менопауза и др.).
• Некоторые лекарственные препараты, такие как антидепрессанты, нейролептики, замедляют обмен веществ, что может привести к ожирению.
• При булимии наблюдается повышенная стимуляция «центра голода», в связи с которой пациент начинает употреблять избыточное количество пищи.
• Скорость обмена веществ контролируется гормонами щитовидной железы. При их недостаточном образовании скорость обмена веществ снижается.
• Важную роль в регуляции обмена веществ играет гормон надпочечников кортизол, отвечающий за сохранение энергетических запасов организма. Его чрезмерный синтез ведет к ожирению, как при синдроме/болезни Иценко – Кушинга.

Ожирение является одной из основных причин целого ряда серьезных заболеваний. Повышение уровня глюкозы в крови и снижение чувствительности тканей к инсулину вызывает сахарный диабет 2-го типа. Из-за избыточного потребления жира повышается уровень холестерина в крови, что грозит атеросклерозом, стенокардией, инфарктом миокарда и другими сердечно-сосудистыми заболеваниями. При ожирении значительно возрастает риск развития артериальной гипертензии, сонного апноэ, дыхательной и сердечной недостаточности, некоторых онкологических заболеваний (рака пищевода, толстой кишки, матки и других органов).

Кто в группе риска?

Выделяют следующие факторы риска развития ожирения:

• малоподвижный образ жизни;
• переедание;
• употребление в пищу большого количества высококалорийных продуктов, в том числе в ночные часы;
• ожирение у близких родственников, что может быть связано с генетической предрасположенностью к ожирению или с «культом еды» в семье;
• недосыпание;
• беременность;
• приём определённых лекарственных препаратов (антидепрессантов, нейролептиков, бета-блокаторов и др.);
• возраст старше 40 лет;
• постоянный стресс;
• наличие гормональных заболеваний, приводящих к ожирению за счёт нарушения выработки определённых гормонов:
• синдром/болезнь Иценко – Кушинга,
• гипотиреоз,
• синдром поликистозных яичников.

Диагностика

Исследования, проводимые при диагностике ожирения, можно условно разделить на три группы:

1)      выявление ожирения;

2)      выявление различных обменных нарушений, вызванных ожирением,

3)      исключение других заболеваний, сопровождающихся ожирением.

1)      Для диагностики ожирения выполняются следующие исследования:

• Расчёт индекса массы тела (ИМТ). Вес больного в килограммах делится на рост в метрах, возведённый в квадрат. Результат от 18,5 до 24,9 считается нормой. При показателях от 25 до 30 диагностируется наличие избыточной массы тела (предожирение), от 30 до 35 – ожирение I степени, от 35  до 40 – II степени, выше 40 – ожирение III  степени (крайняя степень ожирения).
• Объём талии. На выраженное ожирение и высокий риск развития осложнений указывает объём талии более 93 см для мужчин и 79 см для женщин.
• УЗИ, КТ, МРТ. При помощи данных исследований можно оценить распределение жира в организме человека (определить, какой процент жировой ткани находится под кожей, а какой – вокруг внутренних органов).

2)      Для диагностики различных обменных нарушений, вызванных ожирением, назначаются следующие анализы.

• Глюкоза крови. Данное исследование проводится натощак, спустя 12 часов после последнего приема пищи. Уровень глюкозы ниже 6,1 ммоль/л считается нормой. Его повышение указывает на повышенный риск развития сахарного диабета 2-го типа.
• Лептин. Повышенный уровень лептина в крови указывает на нечувствительность  «центра насыщения» к данному гормону и, следовательно, на наличие ожирения. Повышенное содержание лептина также приводит к снижению чувствительности тканей и органов к инсулину, а значит, увеличивает риск развития сахарного диабета 2-го типа.
• Холестерол и его фракции. Этот тест позволяет установить уровень холестерола и липопротеидов, отвечающих за транспорт холестерола и жирных кислот. Повышение уровня холестерола и/или липопротеидов низкой и/или очень низкой плотности (ЛПНП и/или ЛПОНП), понижение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) указывает на гиперлипидемию (дислипидемию) и, следовательно, на повышенный риск развития  заболеваний сердечно-сосудистой системы.
• Полисомнография. Многопрофильное исследование организма во время сна, позволяющее выявить сонное (ночное) апноэ – синдром временных остановок дыхания во время сна.

3)      Чтобы исключить другие заболевания, сопровождающиеся ожирением, выполняют следующие тесты.

• Тиреотропный гормон. Это гормон гипофиза (области головного мозга), регулирующий выработку в щитовидной железе тироксина и трийодтиронина. Повышение его уровня может свидетельствовать о гипотиреозе.
• Кортизол. Гормон надпочечников, отвечающий за сохранение энергетических запасов организма. Его повышенная концентрация может указывать на синдром Иценко-Кушинга.
• Адренокортикотропный гормон. Гормон гипофиза, регулирующий выработку кортизола. Его содержание увеличивается при болезни Иценко-Кушинга.

Лечение

Лечение ожирения проводится эндокринологом.

Прежде всего необходимо установить причину, вызвавшую заболевание. В большинстве случаев оно связано с нездоровым образом жизни, злоупотреблением высококалорийными продуктами, перееданием, низкой физической активностью.

Больным ожирением необходима коррекция образа жизни:

• умеренное употребление еды;
• повышение общей физической активности, регулярные физические нагрузки, гимнастика.

Также существует ряд препаратов, назначаемых при ожирении I, II и III степени, способствующих снижению веса за счёт различного действия: стимуляции центра насыщения, уменьшения всасывания жира в кишечнике, замедления образования жировой ткани и др.

При ожирении III степени  возможно оперативное лечение: липосакция – удаление избытков жировой ткани – или уменьшение объёма желудка.

Необходимо помнить, что медикаментозная терапия ожирения, а также любые хирургические вмешательства должны проводиться только по назначению лечащего врача.

При выявлении у больного различных гормональных нарушений, являющихся причиной ожирения (гипотиреоза, болезни/синдрома Иценко – Кушинга и др.) проводится специальная терапия, направленная на лечение данных заболеваний.

Если развитие ожирения связано с психическими нарушениями (булимией, депрессией/нарушением сна, стрессом), пациенту необходима консультация врача психотерапевта.

Профилактика

• Правильное питание: ограничение животных жиров (жирного мяса, колбас, сливочного масла, сыра), сахара, изделий из муки высшего сорта и вместе с тем употребление достаточного количества клетчатки (овощей, фруктов, цельнозерновых).
• Ведение активного образа жизни (прогулки, пребывание на свежем воздухе), регулярные физические нагрузки.
• Регулярный контроль за массой тела.

Рекомендуемые анализы

• Глюкоза в плазме
• Лептин
• Холестерол общий
• Холестерол – липопротеины высокой плотности (ЛПВП)
• Холестерол – липопротеины низкой плотности (ЛПНП)
• Тиреотропный гормон (ТТГ)
• Кортизол
• Свободный кортизол в моче
• Адренокортикотропный гормон (АКТГ)

Литература

• Марк Х. Бирс The Merck Manual. Руководство по медицине. Диагностика и лечение. Москва. «Геотар-Медиа» 2011 год
• Dan L. Longo, Dennis L. Kasper, J. Larry Jameson, Anthony S. Fauci, Harrison’s principles of internal medicine (18th ed.). New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division, 2011.