Нутригенетика: что мыши хорошо, то человеку - микроцефалия

Еще  несколько десятилетий назад основной причиной ожирения считалось отсутствие силы воли и самодисциплины. Однако за последнее время накопилось много данных, подтверждающих, что  избыточный вес - это результат взаимодействия генетики человека и факторов окружающей среды, которое координируется структурами головного мозга. Последние исследования в области генетики ожирения позволили определить роль конкретных генов в регуляции аппетита и расхода энергии (энергетический баланс). О том, как гены влияют на наш вес и аппетит, будет рассказывать врач-нутригенетик Ксения Федулова на страницах Genetics-info.

Ген FTO

Одним из первых генов, которые связали с ожирением, был ген FTO, отвечающий  за синтез одноименного белка (fat mass and obesity-associated protein).  Ген FTO находится в 16 паре хромосом, соответственно у человека имеется 2 копии этого гена.  Свою активность ген проявляет в различных тканях, но главным образом - в гипоталамусе, в том самом отделе, который отвечает за энергетический баланс и аппетит.

Как у мышей?

Долгое время было непонятно, как различные мутации этого гена влияют на вес.  Для определения роли гена FTO ученым пришлось провести эксперимент на генномодифицированных мышах.

Суть эксперимента состояла в том, что у одних животных ген FTO вообще не функционировал, у другой группы он функционировал наполовину (одна функционирующая копия). Обе эти группы животных сравнивались с обычными, не мутантными сородичами. Было отмечено, что у животных без работающего гена масса тела ниже, замедлен рост, в то время как мыши с одной работающей копией практически не отличались от обычных сородичей. Однако, когда всех животных перевели на диету богатую жирами, то мышки с мутантными генами практически не набрали вес, в отличие от мышей с обычной версией гена. В другом исследовании были созданы условия для чрезмерно активной работы этого гена у мышей, что привело к повышенному аппетиту у животных, увеличению жировой массы и нарушению углеводного обмена (инсулинорезистентности).

А как у людей?

Эта экспериментальная модель позволила ученым описать общие свойства гена  и особенности его функционирования. Однако в ситуации с людьми нарушения работы этого гена оказались чреваты еще более серьезными последствиями.  Сегодня однозначно установлено, что в ситуациях, когда ген FTO не работает вообще, у человека проявляются нарушения в развитии нервной системы (микроцефалия, задержка развития, судорожный синдром), множественные пороки сердца, нарушения в развитии черепа.

А вот наполовину работающий ген, был найден и у человека, но, в отличие от мышей,  этот вариант не защищает от набора веса при высокожировой диете. Это подтверждено тем, что наполовину работающий ген FTO был найден как у людей с ожирением, так и у людей с нормальным весом.

Ген FTO и ожирение

Помимо таких грубых мутаций, встречаются небольшие мутации внутри самого гена, которые проявляются в склонности к ожирению. У носителей таких мутаций  повышен аппетит, снижено чувство насыщения, в их рационе преобладают жирные продукты (возможно, это связано с тем, что сигнал о насыщении после  приема жирной пищи наиболее мощный в сравнении с углеводами и белками). Кроме того, достоверно установлено влияние мутаций в гене FTO на возникновение инсулинорезистентности, сахарного диабета 2 типа, артериальной гипертензии, но стоит отметить, что все эти состояния коррелируют с ИМТ (индексом массы тела). Соответственно, при успешной коррекции пищевого поведения, поддержании нормального веса, нарушения углеводного обмена и повышенное давление не возникнут.

Что делать?

Как именно реализуется процесс регуляции голода и насыщения на уровне медиаторов головного мозга, пока в полном объеме не описано, поскольку этот ген (и кодируемый им белок) регулирует аппетит совместно с лептином и нейропептидом Y, и это ставит новые вопросы перед физиологами.

Сегодняшние (хоть и схематичные) представления о гене FTO позволяют использовать данные о наличии или отсутствии мутаций в нем для более успешного диетологического сопровождения пациентов. Мутацию можно выявить уже в детстве и начать формировать навыки правильного пищевого поведения. Кроме того пациент, получивший информацию о наличии у себя мутированного гена  FTO и знающий о более высоком риске возникновения сахарного диабета 2 типа и артериальной гипертензии, получает дополнительную мотивацию для самоконтроля, а врач имеет возможность применять персонализированный подход в терапии ожирения.