Ген, ассоциированный с жировой массой и ожирением, и его роль в формировании компонентов метаболического синдрома

Gene Associated with Fat Mass and Obesity and its Role in Forming Components of Metabolic Syndrome



Н.А. Корельская
А.В. Березина
Е.А. Баженова
N.A. Korelskaya
A.V. Berezina
Ye.A. Bazhenova
nkorelskaia@mail.ru
aelitaberezina@mail.ru
eabazhenova@yandex.ru
аспирант кафедры факультетской терапии ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
старший научный сотрудник лаборатории ИБС Института сердечно-сосудистых заболеваний ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ, доктор медицинских наук
ассистент кафедры факультетской терапии ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФ, кандидат медицинских наук
г. Санкт-Петербург
г. Санкт-Петербург
г. Санкт-Петербург
St. Petersburg
St. Petersburg
St. Petersburg

Ключевые слова:

  • ген, ассоциированный с жировой массой и ожирением
  • однонуклеотидные замены
  • индекс массы тела
  • ожирение
  • метаболический синдром
  • Keywords:

  • gene associated with fat mass and obesity
  • single nucleotide replacement
  • bodymass index
  • obesity
  • metabolic syndrome
  • В последние годы количество людей, страдающих от ожирения и излишнего веса, сильно возросло, причем количество людей с патологически повышенным индексом массы тела продолжает увеличиваться. В последнее время были выявлены гены и варианты геномов, связанные с патологическим повышением массы тела. Одним из таких генов является ген, ассоциированный с жировой массой и ожирением – fat mass and obesity associated (FTO). Однонуклеотидные замены в этом гене, в частности, rs9939609, влияют на индекс массы тела человека. В статье рассматриваются возможные механизмы влияния FTO и однонуклеотидной замены в нем на массу тела, его связь с изменением различных метаболических показателей, изменяющихся при развитии ожирения и метаболического синдрома.

    Recently we have seen a dramatic increase in the number of people suffering from obesity and overweight and the amount of people having a pathologically high bodymass index is growing. In recent years genes and variants of genomes connected with pathological overweight have been discovered. One of the those is the gene associated with fat mass and obesity. Single nucleotide replacements in the gene in question, particularly rs9939609, affect the bodymass index. We consider various mechanisms of influence of the gene associated with fat mass and obesity and single nucleotide replacement on the bodymass; we also look at how it is connected with changes of different metabolic rates changing due to obesity and metabolic syndrome.

    Обзор статьи

    Количество людей с излишним весом и ожирением за последние годы сильно возросло, причем не только в развитых странах, но и в крупных городах активно развивающихся государств. Без преувеличения можно сказать, что проблема достигла эпидемических масштабов: в 2010 году около 50% взрослого населения планеты имело избыточный вес (индекс массы тела (ИМТ) 25–29 кг/м2) и ожирение (ИМТ≥30 кг/м2), в Российской Федерации таких людей – 49,1% [88]. По прогнозам исследователей, количество людей с ожирением продолжит расти, и к 2030 году уже около 58% населения Земли будут иметь избыточный вес [40]. Более того, в последние годы наблюдается тенденция к увеличению количества людей с тяжелой степенью ожирения. Так, в США частота встречаемости ожирения третьей степени (ИМТ≥40) за период с 1999 по 2004 год увеличилась с 2,9% до 4,8% [31], а в Канаде с 1985 по 2003 год – с 0,4% до 1,3% [39].
    Множество исследований указывают на то, что ожирение является фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) [26; 50; 66]. К настоящему времени доказана прямая связь между индексом массы тела и риском развития ССЗ, а также их осложнений [73; 84]. Кроме того, избыточный вес и ожирение могут привести к развитию сахарного диабета, остеоартрита и даже некоторых видов рака. Особенно опасно в этом отношении абдоминальное (центральное) ожирение (АО) – накопление избыточной жировой ткани в районе живота. Доказано, что именно у людей с высоким показателем отношения окружности талии к окружности бедер (больше 0,8 у женщин и 0,95 у мужчин) выше риск развития упомянутых болезней [36]. АО является одним из проявлений метаболического синдрома – патологического состояния, сопровождающегося дислипидемией, артериальной гипертензией, гипергликемией, резистентностью к инсулину [57; 78]. Во многих исследованиях было показано, что у лиц с МС выше риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и диабета II типа [61]. Бесспорно, данный синдром имеет большую медико-социальную значимость, ведь количество людей, страдающих МС, сейчас приближается к 30% от всего населения планеты [57; 78].
    Долгое время считалось, что только малоподвижный образ жизни людей в развитых странах, доступность продуктов питания, сдвигающих энергетический баланс в положительную сторону, являются причиной ожирения. Однако в одних и тех же условиях, благоприятных для развития ожирения, избыточный вес набирают далеко не все. Очевидно, что склонные к полноте индивидуумы получают с пищей больше энергии, чем им нужно на поддержание жизнедеятельности. Действительно, пациенты с ожирением склонны употреблять более энергетически богатую пищу, у них медленнее наступает ощущение насыщения. Предрасположенность к набору избыточного веса и аберрантному пищевому поведению складывается из многих факторов: пищевых привычек и традиций семьи и близкого окружения, структурных и функциональных вариаций в строении нейронных сетей, отвечающих за поощрение, и мн. др. [13]. Одним из таких факторов может быть наследственность. Действительно, исследования индекса массы тела, проведенные на однояйцевых близнецах, родственниках, усыновленных детях выявили действие наследственного фактора на этот параметр, причем степень влияния колеблется от 30% до 70% [48; 49; 60]. В связи с этим представляется интересным исследование генетической основы ожирения, молекулярных и физиологических механизмов пищевого поведения и контроля массы тела. К настоящему времени накоплены знания о большом количестве метаболических путей, играющих ключевую роль в контроле потребления пищи. Известно, что мутации в ряде генов приводят к тяжелым формам ожирения. Так, повреждение компонентов сигнального пути лептина-меланокор-тина (например, врожденный дефицит лептина, мутации в гене рецептора меланокортинов 4 типа) вызывает ожирение как у мышей, так и у человека [3; 15]. Однако такие моногенные случаи редки, а условно называемое «обычное ожирение» является, по-видимому, синдромом, в развитие которого вовлечено множество взаимодействующих генов, каждый из которых вносит небольшой вклад в создание избыточной массы тела. Для более полного понимания обсуждаемой проблемы важно изучать такие гены, их вариации и механизмы влияния на пищевое поведение и метаболизм.

    Список использованной литературы

    1. Батурин А.К. [и др.] Изучение полиморфизма rs 9939609 гена FTO у лиц с избыточной массой тела и ожирением // Вопросы питания. 2011. Т. 80. № 3. С. 13–17.
    2. Насибулина Э.С. [и др.] Ассоциация полиморфизма гена FTO с избыточной массой тела в российской популяции // Казанский медицинский журнал. 2012. Т. 93. № 5.
    3. Петеркова В.А., Васюкова О.В. Редкие формы ожирения // Лечащий Врач. 2008. Т. 3. С. 29–33
    4. Чазова И.Е., Мычка И.Б. Метаболический синдром // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2003. № 3. С. 32–38.
    5. Ahima R.S., Antwi D.A. Brain regulation of appetite and satiety // Endocrinology and metabolism clinics of North America. 2008. Vol. 37. № 4. Р. 811–823.
    6. Albuquerque D., Nóbrega C., Manco L. Association of FTO polymorphisms with obesity and obesity-related outcomes in Portuguese children // PloS one. 2013. Vol. 8. № 1. Р. e54370.
    7. Anselme I. et al. Defects in brain patterning and head morphogenesis in the mouse mutant Fused toes // Developmental biology. 2007. Vol. 304. № 1. Р. 208–220.
    8. Berulava T., Horsthemke B. The obesity-associated SNPs in intron 1 of the FTO gene affect primary transcript levels // European journal of human genetics: EJHG. 2010. Vol. 18. № 9. P. 1054–1056.
    9. Blackett P.R., Sanghera D.K. Genetic determinants of cardiometabolic risk: a proposed model for phenotype association and interaction // Journal of clinical lipidology. Vol. 7. № 1. P. 65–81.
    10. Blaha M.J., Totalaharaj J. Metabolic Syndrome: from risk factors to management. SEEd Medical Publishers, 2012.
    11. Boissel S. et al. Loss-of-function mutation in the dioxygenase-encoding FTO gene causes severe growth retardation and multiple malformations // American journal of human genetics. 2009. Vol. 85. № 1. P. 106–111.
    12. Brunkwall L. et al. Genetic variation in the fat mass and obesity-associated gene (FTO) in association with food preferences in healthy adults // Food & nutrition research. 2013. Vol. 57.
    13. Carnell S., Kim Y., Pryor K. Fat brains, greedy genes, and parent power: a biobehavioural risk model of child and adult obesity // International review of psychiatry (Abingdon, England). 2012. Vol. 24. № 3. P. 189–199.
    14. Cecil J. et al. Obesity and eating behaviour in children and adolescents: contribution of common gene polymorphisms // International review of psychiatry (Abingdon, England). 2012. Vol. 24. № 3. P. 200–210.
    15. Cheung M.-K.M., Yeo G.S.H. FTO Biology and Obesity: Why Do a Billion of Us Weigh 3 kg More? // Frontiers in endocrinology. 2011. Vol. 2. P. 4.
    16. Church C. et al. Overexpression of Fto leads to increased food intake and results in obesity // Nature genetics. 2010. Vol. 42. № 12. P. 1086–1092.
    16. Church C. et al. Overexpression of Fto leads to increased food intake and results in obesity // Nature genetics. 2010. Vol. 42. № 12. P. 1086–1092.
    18. Cowley M.A. et al. Leptin activates anorexigenic POMC neurons through a neural network in the arcuate nucleus // Nature. 2001. Vol. 411. № 6836. P. 480–484.
    19. Dina C. et al. Variation in FTO contributes to childhood obesity and severe adult obesity // Nature genetics. 2007. Vol. 39. № 6. P. 724–726.
    20. Fischer J. et al. Inactivation of the Fto gene protects from obesity // Nature. 2009. Vol. 458. № 7240. P. 894–898.
    21. Fisher E. et al. Association of the FTO rs9939609 single nucleotide polymorphism with C-reactive protein levels // Obesity (Silver Spring, Md.). 2009. Vol. 17. № 2. P. 330–334.
    22. Frayling T.M. et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity // Science (New York, N.Y.). 2007. Vol. 316. № 5826. P. 889–894.
    23. Freathy R.M. et al. Common variation in the FTO gene alters diabetes-related metabolic traits to the extent expected given its effect on BMI // Diabetes. 2008. Vol. 57. № 5. P. 1419–1426.
    24. Gao X. et al. The fat mass and obesity associated gene FTO functions in the brain to regulate postnatal growth in mice // PloS one. 2010. Vol. 5. № 11. P. e14005.

    РФ, Ленинградская область, г. Гатчина, ул. Рощинская, д. 5 к.2