Vnitr Lek 2010, 56(10):1035-1042

Genetika obezity

I. Aldhoon Hainerová
Klinika dětí a dorostu 3. lékařské fakulty UK a FN Královské Vinohrady Praha, Centrum pro výzkum diabetu, metabolismu a výživy, přednosta doc. MUDr. Felix Votava, Ph.D.

Studie zvířecích modelů a rodin vedly k identifikaci vzácných případů monogenních forem obezity. K výlučně geneticky podmíněným obezitám patří mendelovsky děděné syndromy jako Prader-Williho syndrom či Bardet-Biedlův syndrom. Genomové vazebné studie a klasické studie kandidátních genů byly v zásadě neúspěšné, co se týče identifikace genů běžné obezity. Na druhé straně celogenomové asociační studie se ukázaly být úspěšné ohledně detekce genových variant s malým vlivem. 17 polygenních variant ovlivňujících regulaci tělesné hmotnosti bylo potvrzeno. Je zřejmé, že takovýchto variant existuje velké množství a očekává se, že budou v blízké době objeveny pomocí celogenomových asociačních studií. Je možné, že vliv některých variant se může pohybovat v rámci několika gramů hmotnosti. K detekci variant se slabým vlivem je zapotřebí metaanalýz založených na stovkách tisíců jedinců. Nově identifikované varianty vedou ke zvýšení BMI o 0,06-0,33 kg/m2 na alelu. U dospělého jedince výšky 170 cm to odpovídá 173-954 g na rizikovou alelu. Při sledování důsledků kombinace rizikových alel na výši BMI bylo zjištěno, že jedinci se 13 a více rizikovými alelami s ohledem na obezitu byli o 1,46 BMI jednotek (představuje u dospělého jedince průměrné výšky 3,7-4,7 kg) těžší než ti, kteří byli nositeli méně než 3 takovýchto alel. Nyní bude cílem zaměřit výzkum na sledování interakce gen-gen. V neposlední řadě však bude potřeba statisticky analyzovat vztah gen-prostředí v adekvátních souborech probandů. Pokud budeme schopni identifikovat velký počet variant, budeme moci odhadnout náchylnost k danému onemocnění. V současné době nám k tomu spíše napomáhá podrobná rodinná anamnéza.

Klíčová slova: genetika; mendelovsky děděné syndromy s obezitou; polygenní obezita; polymorfizmus; celogenomové asociační studie

Genetics of obesity

Animal models and family studies led to the identification of cases of rare monogenic forms of human obesity. Rare Mendelian syndromes as Prader-Willi syndrome and Bardet-Biedl syndrome represent cases of genetically determined obesity. Genome wide linkage and classical candidate gene studies were in general unsuccessful concerning the identification of genes of common obesity. On the other hand, genome-wide association studies (GWAS) were found to be effective, as also variants with only a minor effect have been detected. Seventeen polygenic variants influencing body weight regulation were clearly confirmed. It is assumed that more of these variants exist and therefore they might be identified in near future by GWAS. It is possible that the size effect of some variants can be within few grams of body weight. In order to detect variants with small effect there is a need of meta-analyses based on hundreds of thousands of individuals. Newly identified variants result in an increase of 0.06-0.33 kg/m2 of BMI per allele. In an adult of an average height of 170 cm, it corresponds to 173-954 g per risk allele. It was estimated that subjects carrying 13 or more risk alleles were on average 1.46 body mass index units heavier (representing 3.7-4.7 kg) than carriers of less than three risk alleles. Further research should be focused on a gene-gene interaction. An interaction of gene and environment should be statistically analyzed in adequate proband cohorts. If we are able to identify a large number of risk variants, the predisposition to a certain disease could be predicted. Currently a detailed family history has more predictive power.

Keywords: genetics; Mendelian syndromes with obesity; polygenic obesity; polymorphism; genome-wide association studies

Vloženo: 30. červen 2010; Zveřejněno: 1. říjen 2010  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Aldhoon Hainerová I. Genetika obezity. Vnitr Lek. 2010;56(10):1035-1042.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Prader A, Labhart A, Willi H. Ein Syndrom von Adipositas, Kleinwuchs, Kryptorchismus und Oligophrenie nach Myatonieartigem Zustand im Neugeborenenalter. Schweiz Med Wschr 1956; 86: 1260-1261.
    2. Bouchard C, Tremblay A, Després JP et al. The response to long-term overfeeding in identical twins. N Engl J Med 1990; 322: 1477-1482. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Stunkard AJ, Sørensen TI, Hanis C et al. An adoption study of human obesity. N Engl J Med 1986; 314: 193-198. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Stunkard AJ, Harris JR, Pedersen NL et al. The body-mass index of twins who have been reared apart. N Engl J Med 1990; 322: 1483-1487. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Zhang Y, Proenca R, Maffei M et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature 1994; 372: 425-432. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Taubes G. As obesity rates rise, experts struggle to explain why. Science 1998; 280: 1367-1368. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    7. Neel JV. Diabetes mellitus: "thrifty" genotype rendered detrimental by "progress"? Am J Hum Genet 1962; 14: 353-362.
    8. Reilly JJ, Armstrong J, Dorosty AR et al. Early life risk factors for obesity in childhood: cohort study. Br Med J 2005; 330: 1357. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Whitaker RC, Wright JA, Koepsell TD et al. Characteristics of children selecting low-fat foods in an elementary school lunch program. Arch Pediatr Adolesc Med 1994; 148: 1085-1091. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Magnusson PK, Rasmussen F. Familial resemblance of body mass index and familial risk of high and low body mass index. A study of young men in Sweden. Int J Obes Relat Metab Disord 2002; 26: 1225-1231. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Stunkard AJ, Sørensen TI, Hanis C et al. An adoption study of human obesity. N Engl J Med 1986; 314: 193-198. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Haworth CM, Carnell S, Meaburn EL et al. Increasing heritability of BMI and stronger associations with the FTO gene over childhood. Obesity (Silver Spring) 2008; 16: 2663-2668. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Pietiläinen KH, Kaprio J, Rissanen A et al. Distribution and heritability of BMI in Finnish adolescents aged 16y and 17y: a study of 4 884 twins and 2 509 singletons. Int J Obes Relat Metab Disord 1999; 23: 107-115. Přejít k původnímu zdroji...
    14. Hainer V, Stunkard AJ, Kunesová M et al. Intrapair resemblance in very low calorie diet-induced weight loss in female obese identical twins. Int J Obes Relat Metab Disord 2000; 24: 1051-1057. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Rutherford J, McGuffin P, Katz RJ et al. Genetic influences on eating attitudes in a normal female twin population. Psychol Med 1993; 23: 425-436. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Plomin R, Corley R, Carey G et al. Individual differences in television viewing in early childhood: nature as well as nurture. Psychol Sci 1990; 1: 371-377. Přejít k původnímu zdroji...
    17. Haemer MA, Huang TT, Daniels SR. The effect of neurohormonal factors, epigenetic factors, and gut microbiota on risk of obesity. Prev Chronic Dis 2009; 6: A96. Přejít na PubMed...
    18. Newnham JP, Pennell CE, Lye SJ et al. Early life origins of obesity. Obstet Gynecol Clin North Am 2009; 36: 227-244. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Hainerová I. Obesity based on mutation of genes involved in energy balance. Čas Lék Česk 2007; 146: 240-245. Přejít na PubMed...
    20. Caqueret A, Yang C, Duplan S et al. Looking for trouble: a search for developmental defects of the hypothalamus. Horm Res 2005; 64: 222-230. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Tan TM, Vanderpump M, Khoo B et al. Somatostatin infusion lowers plasma ghrelin without reducing appetite in adults with Prader-Willi syndrome. J Clin Endocrinol Metab 2004; 89: 4162-4165. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Rankinen T, Zuberi A, Chagnon YC et al. The human obesity gene map: the 2005 update. Obesity (Silver Spring) 2006; 14: 529-644. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Saunders CL, Chiodini BD, Sham P et al. Meta-analysis of genome-wide linkage studies in BMI and obesity. Obesity (Silver Spring) 2007; 15: 2263-2275. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Frayling TM. Genome-wide association studies provide new insights into type 2 diabetes aetiology. Nat Rev Genet 2007; 8: 657-662. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Thorleifsson G, Walters GB, Gudbjartsson DF et al. Genome-wide association yields new sequence variants at seven loci that associate with measures of obesity. Nat Genet 2009; 41: 18-24. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Loos RJ, Lindgren CM, Li S et al. Common variants near MC4R are associated with fat mass, weight and risk of obesity. Nat Genet 2008; 40: 768-775. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Hinney A, Hebebrand J. Three at one swoop! Obes Facts 2009; 2: 3-8. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Hinney A, Hebebrand J. Polygenic obesity in humans. Obes Facts 2008; 1: 35-42. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Geller F, Reichwald K, Dempfle A et al. Melanocortin-4 receptor gene variant I103 is negatively associated with obesity. Am J Hum Genet 2004; 74: 572-581. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Stutzmann F, Vatin V, Cauchi S et al. Non-synonymous polymorphisms in melanocortin-4 receptor protect against obesity: the two facets of a Janus obesity gene. Hum Mol Genet 2007; 16: 1837-1844. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Heid IM, Vollmert C, Hinney A et al. Association of the 103I MC4R allele with decreased body mass in 7937 participants of two population based surveys. J Med Genet 2005; 42: e21. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Young EH, Wareham NJ, Farooqi S et al. The V103I polymorphism of the MC4R gene and obesity: population based studies and meta-analysis of 29 563 individuals. Int J Obes (Lond) 2007; 31: 1437-1441. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Wang D, Ma J, Zhang S et al. Association of the MC4R V103I Polymorphism With Obesity: A Chinese case-control study and metaanalysis in 55,195 individuals. Obesity (Silver Spring) 2010; 18: 573-579. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Stutzmann F, Vatin V, Cauchi S et al. Non-synonymous polymorphisms in melanocortin-4 receptor protect against obesity: the two facets of a Janus obesity gene. Hum Mol Genet 2007; 16: 1837-1844. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Willer CJ, Speliotes EK, Loos RJ et al. Six new loci associated with body mass index highlight a neuronal influence on body weight regulation. Nat Genet 2009; 41: 25-34. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science 2007; 316: 889-894. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Scott LJ, Mohlke KL, Bonnycastle LL et al. A genome-wide association study of type 2 diabetes in Finns detects multiple susceptibility variants. Science 2007; 316: 1341-1345. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Hakanen M, Raitakari OT, Lehtimäki T et al. FTO genotype is associated with body mass index after the age of seven years but not with energy intake or leisure-time physical activity. J Clin Endocrinol Metab 2009; 94: 1281-1287. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Speakman JR, Rance KA, Johnstone AM. Polymorphisms of the FTO gene are associated with variation in energy intake, but not energy expenditure. Obesity (Silver Spring) 2008; 16: 1961-1965. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Cecil JE, Tavendale R, Watt P et al. An obesity-associated FTO gene variant and increased energy intake in children. N Engl J Med 2008; 359: 2558-2566. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Wardle J, Carnell S, Haworth CM et al. Obesity associated genetic variation in FTO is associated with diminished satiety. J Clin Endocrinol Metab 2008; 93: 3640-3643. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Jonsson A, Renström F, Lyssenko V et al. Assessing the effect of interaction between an FTO variant (rs9939609) and physical activity on obesity in 15,925 Swedish and 2,511 Finnish adults. Diabetologia 2009; 52: 1334-1348. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Tanofsky-Kraff M, Han JC, Anandalingam K et al. The FTO gene rs9939609 obesity-risk allele and loss of control over eating. Am J Clin Nutr 2009; 90: 1483-1488. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Reinehr T, Hinney A, Toschke AM et al. Aggravating effect of INSIG2 and FTO on overweight reduction in a one-year lifestyle intervention. Arch Dis Child 2009; 94: 965-967. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Herbert A, Gerry NP, McQueen MB et al. A common genetic variant is associated with adult and childhood obesity. Science 2006; 312: 279-283. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Heid IM, Huth C, Loos RJ et al. Meta-analysis of the INSIG2 association with obesity including 74, 345 individuals: does heterogeneity of estimates relate to study design? PLoS Genet 2009; 5: e1000694. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Sha BY, Yang TL, Zhao LJ et al. Genome-wide association study suggested copy number variation may be associated with body mass index in the Chinese population. J Hum Genet 2009; 54: 199-202. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Hainer V, Zamrazilová H, Spálová J et al. Role of hereditary factors in weight loss and its maintenance. Physiol Res 2008; 57 (Suppl 1): S1-S15. Přejít k původnímu zdroji...
    49. Yoon Y, Park BL, Cha MH et al. Effects of genetic polymorphisms of UCP2 and UCP3 on very low calorie diet-induced body fat reduction in Korean female subjects. Biochem Biophys Res Commun 2007; 359: 451-456. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Soenen S, Mariman EC, Vogels N et al. Relationship between perilipin gene polymorphisms and body weight and body composition during weight loss and weight maintenance. Physiol Behav 2009; 96: 723-728. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Hinney A, Vogel CI, Hebebrand J. From monogenic to polygenic obesity: recent advances. Eur Child Adolesc Psychiatry 2010; 19: 297-310. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.