Obesidad y genes. ¿Qué genes causan obesidad?

La obesidad surge por muchas razones, incluida la genética. Los científicos estiman que los genes pueden representar casi el 70% de las fluctuaciones del peso corporal. ¿Significa esto que los genes son responsables de la mayor parte de la obesidad?

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La obesidad es una enfermedad crónica complicada que surge de muchas causas ambientales, metabólicas, psicológicas, hormonales y genéticas. La mayor influencia en el desarrollo de la obesidad la ejercen factores ambientales, entre los que se encuentran, sobre todo, el aporte excesivo de alimentos procesados ​​ricos en calorías y la escasa actividad física, así como las alteraciones en el trabajo de las hormonas del hambre y la saciedad. Sin embargo, la investigación científica muestra que los genes también son de gran importancia en la génesis de la obesidad. Sugerimos cómo los genes y su herencia contribuyen a la obesidad y cuáles son los tipos de obesidad genética.

Tabla de contenido:

1. Obesidad y genes: ¿qué son los poliformismos genéticos?
2. Obesidad y genes: ¿qué son las mutaciones genéticas?
3. Obesidad y genes: tipos de obesidad con antecedentes genéticos
4. Obesidad y genes: obesidad monogénica
5. Obesidad y genes: obesidad asociada con síndromes genéticos
6. Obesidad y genes - obesidad poligénica
7. Obesidad y genes: ¿qué es responsable de la obesidad: los genes o el medio ambiente?
8. Obesidad y genes: diagnóstico molecular de la obesidad

Obesidad y genes: ¿qué son los polimorfismos genéticos?

Polimorfismos genéticos, entre otros Polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) Polimorfismos de un sólo nucleótido) estos son pequeños cambios en el genoma. La consecuencia de los polimorfismos es la aparición de diversas variantes de genes en la población humana. Esto, a su vez, afecta el fenotipo, que es cómo cada uno de nosotros se ve y responde a los factores ambientales. Por lo tanto, los polimorfismos genéticos pueden afectar el riesgo de desarrollar diversas enfermedades, el metabolismo de micro y macronutrientes, medicamentos e incluso determinar parcialmente las características psicológicas de una persona. A cada polimorfismo se le ha asignado un número de identificación que comienza con las letras "rs", por ejemplo, rs9939609 para el polimorfismo del gen. FTO.

Obesidad y genes: ¿qué son las mutaciones genéticas?

El mecanismo de formación de polimorfismo y mutación genética es similar, es decir, resulta de errores cometidos durante la duplicación del ADN, pero sus consecuencias son diferentes. El efecto biológico del polimorfismo es más sutil que el de la mutación. Por lo general, causa una respuesta diferente a factores ambientales, por ejemplo, dieta, resistencia a toxinas. Por eso se dice que la presencia de un polimorfismo específico puede predisponernos, por ejemplo, a la obesidad o al cáncer de mama. Esto no significa, por supuesto, que tengamos que enfermarnos con estas enfermedades. Por otro lado, las mutaciones genéticas suelen ser tan dañinas para el organismo que muy a menudo conducen a enfermedades hereditarias graves. A diferencia de los polimorfismos, el efecto de mutación es irreversible e independiente de factores ambientales. Y aunque esta división parece obvia y clara, los científicos no siempre logran trazar una línea clara entre una mutación y un polimorfismo genético.

Obesidad y genes: tipos de obesidad con antecedentes genéticos

• Obesidad monogénica (aislada), es decir, obesidad causada por una mutación en un solo gen.
• Obesidad asociada con síndromes genéticos, donde la obesidad es solo un síntoma de un trastorno genético hereditario.
• Obesidad poligénica (común), es decir, causada por la presencia de polimorfismos genéticos en varios genes, la forma más común de obesidad con base genética.

Los "genes de la obesidad" pueden predisponer no solo a la obesidad en sí. Pocos genes codifican proteínas responsables de una sola vía bioquímica, por lo que los efectos de un polimorfismo genético pueden ser multidireccionales. Por lo tanto, los "genes de la obesidad" también pueden predisponer a la diabetes tipo 2, trastornos de los lípidos, cáncer y enfermedades cardiovasculares.

Obesidad y genes: obesidad monogénica

La obesidad monogénica ocurre en solo un pequeño porcentaje de la población y resulta en obesidad de grado III, la llamada obesidad mórbida en la primera infancia. Hasta ahora se han descrito varios genes cuyas mutaciones pueden provocar obesidad monogénica, y son: LEP, LEPR, POMC, MC4R, PCSK1, SIM1, BDNF, NTRK2, GRHB. Estos genes codifican proteínas que pueden contribuir directa o indirectamente a la obesidad. La mayoría de ellos están relacionados con los llamados el sistema leptina-melanocortina, que controla la sensación de hambre y saciedad.

Los más estudiados en el contexto de la obesidad monogénica son: gen LEP (ing. leptina) codificación de leptina y genes LEPR (receptor de leptina) que codifica el receptor de leptina. La leptina, u "hormona de la saciedad", es una molécula secretada por las células grasas y regula el metabolismo asociado con la ingesta de alimentos. La leptina actúa sobre los receptores de leptina ubicados en el hipotálamo a través de los cuales se inhibe el reflejo del hambre. El descubrimiento del papel de las mutaciones en la leptina y sus genes receptores en la formación de obesidad monogénica se realizó gracias a observaciones en ratones de laboratorio en los que LEP y LEPR estaban gravemente dañados. Se observó que estos ratones tenían un apetito desenfrenado, lo que resultó en una obesidad extrema. Estudios posteriores mostraron que los animales con la mutación genética LEP tenía niveles de leptina en sangre demasiado bajos y con mutaciones genéticas LEPR fueron resistentes a la acción de la leptina.

También en los seres humanos, las mutaciones en genes relacionados con la leptina dan como resultado una ausencia casi completa de leptina en la sangre o una resistencia de los receptores de leptina a sus efectos y, en consecuencia, un apetito excesivo y obesidad. Además, en los seres humanos, los efectos de la falta de leptina son alteraciones del comportamiento, inmunodeficiencias y niveles elevados de insulina en sangre.

Otro gen importante cuyas mutaciones interrumpen la vía leptina-melanocortina es el gen MC4R (ing. receptor de melanocortina 4) que codifica el receptor de melanocortina 4. Este receptor se une a la hormona proopiomelanocortina, en resumen POMC. Cabe mencionar que las mutaciones genéticas POMC la proopiomelanocortina también causa obesidad monogénica. Personas con mutaciones genéticas MC4R tienen un mayor apetito y las comidas que comen son mucho más abundantes que las de las personas sin esta mutación. Además, tienen niveles elevados de insulina en sangre.

Dado que la obesidad monogénica es causada por mutaciones genéticas que interrumpen vías metabólicas irreversiblemente importantes, las opciones de tratamiento son limitadas. La excepción son las personas con una mutación genética. LEPporque en este caso la deficiencia de leptina se puede reemplazar administrando la hormona externamente.

Obesidad y genes: obesidad asociada con síndromes genéticos

Los síndromes genéticos asociados a la obesidad son un grupo de enfermedades en las que la obesidad es solo un síntoma. Se han descrito en total unas 25 entidades patológicas de este tipo. Además de la obesidad, se caracterizan por defectos congénitos, discapacidad intelectual y trastornos específicos del comportamiento. Los síndromes genéticos asociados a la obesidad son extremadamente raros y están causados ​​principalmente por extensas alteraciones genéticas en la pérdida o duplicación de fragmentos cromosómicos. Los cromosomas son las estructuras en las que residen todos los genes de una célula, por lo que su daño da como resultado anomalías en muchos genes a la vez.

El más común es el síndrome de Prader-Willi. La incidencia de este síndrome es de 1: 10,000-50,000 nacimientos. La principal causa del PWS es la pérdida de un fragmento del cromosoma 15 (región 15q11-q13) que se hereda del padre. Estas grandes pérdidas genéticas provocan el mal funcionamiento de muchos genes. Por lo tanto, además de la obesidad extrema, las personas con SPW sufren de disminución del tono muscular (hipotonía), expresiones faciales deficientes, apetito excesivo, discapacidad intelectual y trastornos del sueño. El mecanismo probable de obesidad en este síndrome es la interrupción de las vías bioquímicas del hipotálamo relacionadas con la secreción de grelina (llamada "hormona del hambre"). Los niveles altos de grelina en los pacientes dan como resultado un apetito desenfrenado.

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Otro ejemplo de un síndrome genético en el que la obesidad es el síntoma dominante es el síndrome de Bardet-Biedl.En pacientes con este síndrome, la obesidad se desarrolla entre las edades de 1 y 2 años. Otros síntomas del síndrome incluyen la presencia de dedos de manos y pies adicionales (polidactilia), degeneración de la retina del ojo, discapacidad intelectual, trastornos del desarrollo de los genitales y los riñones. El síndrome es causado por mutaciones en al menos 20 genes (incl. BBS1, BBS2, BBS3, BBS4, BBS5, BBS6, BBS7, BBS8, BBS9, BBS10).

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Otros síndromes genéticos descritos asociados con la obesidad incluyen:

• Síndrome de Cohen
• Síndrome de Börjeson-Lehman
• Síndrome de Alström
• Síndrome de Simpson y Golabi
• Síndrome de Carpenter
• Síndrome de Wilson-Turner
• Síndrome de Smith y Magenis
• síndrome de disomía del cromosoma 14

Obesidad y genes - obesidad poligénica

El descubrimiento de la obesidad poligénica fue pionero ya que se cree que puede representar más del 90% de la obesidad. En estudios muy grandes en los que participaron gemelos idénticos (es decir, con el mismo genoma) se ha demostrado que los genes son responsables de casi el 70% de la diferencia en el peso corporal medido por el índice de masa corporal (IMC). Sin embargo, se enfatiza que en la obesidad poligénica, la interacción entre los "genes de la obesidad" y los factores ambientales, es decir, el estilo de vida, es muy importante. Por tanto, en este caso, estamos hablando de una predisposición a la obesidad. En otras palabras, el hecho de que tengamos variantes desfavorables de los "genes de la obesidad" no significa que tengamos que volvernos obesos. Por esta razón, la investigación sobre la obesidad poligénica es muy difícil, ya que no es fácil probar una relación de causa y efecto entre genes específicos y estilo de vida.

El primer gen descubierto y mejor estudiado que predispone a la obesidad es el gen FTO (ing. gen asociado a la masa grasa y la obesidad). Codifica la enzima 2-oxoglutarato desmetilasa, que se expresa especialmente en el hipotálamo y los islotes pancreáticos, lo que indica su importante papel en la regulación del metabolismo energético en el organismo. La presencia de una variante desfavorable del polimorfismo del gen rs9939609 FTO (la denominada variante AA, que se presenta en el 16% de los europeos) se ha asociado a un mayor riesgo de obesidad y diabetes tipo 2 en comparación con las variantes típicas de este gen (las denominadas variantes TT y TA). Aunque los mecanismos moleculares que conducen a tales predisposiciones no se han dilucidado por completo, los estudios con niños han demostrado que los polimorfismos genéticos FTO puede afectar, entre otros en el suministro de alimentos, especialmente los que tienen muchas calorías. Se ha comprobado que los niños con una variante genética desfavorable FTOque tenían acceso ilimitado a alimentos ricos en calorías consumían mucho más que los niños con las opciones típicas.

Sin embargo, el aspecto más interesante de las estrategias de tratamiento de la obesidad poligénica es la "sensibilidad" de los polimorfismos genéticos FTO para cambios de estilo de vida. Los metanálisis publicados han demostrado que las personas obesas con la variante AA, además de ser más propensas a los efectos adversos del estilo de vida y, por lo tanto, predispuestas a la obesidad, pueden reducir el peso corporal de manera más efectiva mediante la introducción de una dieta y actividad física adecuadas que las personas con variantes. TT y TA. Otros estudios han demostrado que en personas sometidas a cirugía bariátrica, la variabilidad genética FTO también puede ayudar a mantener un peso corporal saludable después de la cirugía.

Importante

Muy a menudo, los cambios en los genes que contribuyen a la obesidad monogénica pueden estar involucrados en la formación de obesidad poligénica. Un ejemplo es gen MC4R. La diferencia es que en la obesidad poligénica, el grado de daño genético es más leve, ya que es causado por polimorfismo. Se presume que el mecanismo por el cual los polimorfismos genéticos son MC4R Influyen en la predisposición a la obesidad que resulta del picoteo más frecuente entre comidas y la tendencia a comer en exceso. Variantes de riesgo del polimorfismo del gen rs17782313 MC4R (variantes de CT y CC) se han asociado con un IMC más alto tanto en niños como en adultos, meriendas más frecuentes y una tendencia a comer alimentos ricos en calorías. Curiosamente, se ha demostrado que la dieta mediterránea puede debilitar el impacto de variantes desfavorables de ambos polimorfismos genéticos. FTOy MC4R.

Lo sabes...

Podemos cambiar nuestros genes con nuestro estilo de vida. Por absurdo que parezca, ¡los descubrimientos realizados en los últimos años demuestran que lo es! La llamada modificaciones epigenéticas, que son una especie de vínculo entre la genética y el medio ambiente. Las modificaciones epigenéticas literalmente pueden "activar" y "desactivar" la expresión de ciertos genes a través de etiquetas químicas moleculares. Lo más importante es que este tipo de cambios no modifican la estructura del ADN, es decir, no son un tipo de mutación genética irreversible, sino algo que sufre cambios dinámicos, especialmente bajo la influencia de factores ambientales. Se trata de modificaciones epigenéticas que pueden desencadenarse por el estilo de vida, cambiando así el riesgo de obesidad y sus complicaciones.

Obesidad y genes: ¿qué es responsable de la obesidad: los genes o el medio ambiente?

La respuesta a esta pregunta es difícil. En el caso de la obesidad monogénica y los síndromes genéticos relacionados con la obesidad, los factores ambientales no influirán en el fenotipo de la obesidad con tanta fuerza (si es que lo hacen) como en el caso de la obesidad poligénica, cuyo fenotipo depende estrechamente de la interacción con el entorno.

Los hábitos alimenticios son particularmente importantes en el desarrollo de la obesidad y están en gran medida moldeados por el entorno en el que crecemos. La investigación científica muestra que el papel de los padres y los hábitos alimentarios transmitidos por ellos son muy importantes aquí. Se destaca que esto se aplica especialmente a la ingesta de alimentos menos calóricos, pero más nutritivos, como las verduras, cuyo consumo está condicionado por las experiencias positivas o negativas con estos alimentos. A diferencia de los alimentos ricos en calorías, por ejemplo, los dulces, donde las predisposiciones innatas juegan un papel más importante.

Lo sabes...

Los hábitos alimentarios pueden verse influidos por los genes, por ejemplo, a través del sentido del gusto. La llamada un sabor graso que puede representar un sexto tipo de sabor que reconoce los ácidos grasos. Las sensaciones gustativas asociadas a los productos ricos en grasas pueden provocar su aporte excesivo en la dieta y, en consecuencia, provocar obesidad. Los polimorfismos genéticos pueden afectar el "sabor a grasa" CD36 (ing. grupo de diferenciación 36). Se han distinguido los tres polimorfismos genéticos más comunes CD36: rs1761667, rs1527483 y rs3840546. Se ha demostrado que las personas con las variantes GG y GA del polimorfismo rs1761667 son más sensibles al "sabor de la grasa" y tienen la capacidad de sentir una concentración significativamente menor de ácidos grasos en los platos que las variantes AA, que para obtener el mismo nivel de sensación gustativa requieren un contenido mucho mayor de este componente en los platos. . El "sabor a grasa" puede influir indirectamente en los hábitos alimentarios. La hipersensibilidad a los ácidos grasos en los alimentos se asocia con un menor suministro de productos ricos en grasas en la dieta y un índice de IMC más bajo.

Las investigaciones han demostrado que también las formas de pasar el tiempo libre, como mirar televisión, pueden fortalecer el efecto negativo de los "genes de la obesidad". Por supuesto, esto no sugiere una interacción de los genes con el tiempo que pasan viendo la televisión, sino una relación entre la forma en que las personas pasan el tiempo (en este caso poco activas) con un mayor riesgo de obesidad. Otros estudios han demostrado que las personas que prefieren esta forma de pasar su tiempo libre también consumen más alimentos ricos en calorías y poco saludables.

La mayoría de los especialistas enfatizan que, después de todo, son los factores ambientales los que juegan un papel clave en la epidemia de obesidad. Explicando esto sobre todo por el hecho de que nuestros genes no cambian tan rápidamente como el estilo de vida que llevamos actualmente. Los polimorfismos de genes mencionados anteriormente son un ejemplo FTO, donde se ha demostrado en muchos estudios que la predisposición a la obesidad se puede superar con una dieta y actividad física adecuadas.

Obesidad y genes: diagnóstico molecular de la obesidad

La investigación molecular sobre la base genética de la obesidad se puede realizar a cualquier edad, ya que nuestro genoma permanece inalterado a lo largo de nuestra vida. Al tomar la decisión de realizar la prueba, es importante contar con antecedentes familiares detallados, ya que puede sugerir la naturaleza hereditaria de la obesidad. Si, además de la obesidad, el paciente tiene otros trastornos graves, como discapacidad intelectual, esto puede sugerir un síndrome genético asociado a la obesidad. En el diagnóstico de síndromes genéticos relacionados con la obesidad, se utilizan técnicas citogenéticas para evaluar la estructura y el número de cromosomas en una célula. Cuando la investigación excluye los síndromes genéticos, la historia de la nutrición y los hábitos también es importante. Si indica una ingesta calórica excesiva con poca actividad física, entonces se debe considerar la obesidad poligénica. En tal caso, se pueden realizar pruebas de polimorfismos genéticos, por ejemplo, genes. FTO o MC4Rque puede confirmar una predisposición a la obesidad.

Las pruebas de presencia de mutaciones y polimorfismos se realizan mediante métodos de biología molecular, basados ​​principalmente en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). La más común es la secuenciación de Sanger. Las pruebas se pueden realizar en hospitales especializados que cuentan con laboratorios genéticos. Además, hay varias empresas comerciales en el mercado que realizan pruebas genéticas para "genes de obesidad". El resultado obtenido debe ser consultado con un especialista en genética médica con el fin de evaluar la importancia clínica de la mutación / polimorfismo genético detectado.

Literatura:
1. Abete I. et al. Diferentes estrategias dietéticas para la pérdida de peso en la obesidad: papel del contenido energético y de macronutrientes. "Nutr Res Rev" 2006, 19, 5–17.
2. Fenech M. et al. Nutrigenética y nutrigenómica: puntos de vista sobre el estado actual y las aplicaciones en la investigación y la práctica de la nutrición. "J Nutrigenet Nutrigenomics" 2011, 4, 69-89.
3. Frayling T.M. et al. Una variante común del gen FTO está asociada con el índice de masa corporal y predispone a la obesidad infantil y adulta.. "Science" 2007, 316, 889–894.
4. Barczyk A. et al., Genética de la obesidad: patogenia, aspectos clínicos y diagnósticos. Medicina del período del desarrollo, 2017; XXI, 3, 186-202.
5. Maes H. et al. Factores genéticos y ambientales en el peso corporal relativo y la obesidad humana. Behav. Gineta. 1997; 27: 325–351.
6. Męczekalski B. et al. El papel de los genes en la obesidad. Vistas contemporáneas, patogenia, aspectos clínicos.. Endocrinología, obesidad y trastornos metabólicos 2008, 5 (1), 27-37.
7. Hinney A. y col. De la obesidad monogénica a la poligénica: avances recientes. Eur Child Adolesc Psychiatry. Marzo de 2010; 19 (3): 297-310.
8. Savage S.J. et al. Influencia de los padres en la conducta alimentaria. De la concepción a la adolescencia. J Law Med Ethics. 2007; 35 (1): 22–34.
9. Hinney A. y col. De la obesidad monogénica a la poligénica: avances recientes. Eur Child Adolesc Psychiatry. Marzo de 2010; 19 (3): 297-310.
10. Xi B. y col. Asociación entre polimorfismo común cerca del gen MC4R y riesgo de obesidad: revisión sistemática y metanálisis. "PLoS One" 2012, 7 (9), e45731.
11. Ortega-Azorín C. et al. Las asociaciones de los polimorfismos FTO rs9939609 y MC4R rs17782313 con diabetes tipo 2 están moduladas por la dieta, siendo mayor cuando la adherencia al patrón de dieta mediterránea es baja. "Cardiovasc Diabetol" 2012, 6 (11), 137.
12. Qi Q. et al. Ver televisión, actividad física en el tiempo libre y predisposición genética en relación al índice de masa corporal en mujeres y hombres. Circulación. 2012 9 de octubre; 126 (15): 1821-7.
13. Rifle K. La genética del gusto. ¿Pueden los genes determinar los hábitos alimentarios? Dietética moderna 11/2017.

Importante

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Este artículo no incluye ningún contenido que discrimine o estigmatice a las personas que padecen obesidad.