Генетика на консумацията на храна, телесно тегло и затлъстяване

От няколко десетилетия е ясно, че поддържането на телесно тегло е под генетичен контрол, до голяма степен благодарение на идентифицирането на мутации при затлъстели мишки. Наскоро, на фона на голям ентусиазъм, няколко такива гена бяха клонирани от мишки и хора и е много вероятно скоро да бъдат идентифицирани допълнителни генетични фактори.

Мотивацията за разбиране на генетичния контрол върху телесното тегло може до голяма степен да се отдаде на два фактора:

Затлъстяването е монументален проблем в развития свят и привлекателността да се намери лекарство за лечение на този проблем е силна.
Съществува силна връзка между развитието на затлъстяване в зряла възраст и развитието на други основни заболявания, включително диабет, високо кръвно налягане и сърдечни заболявания.

Първоначално идентифициране на "гени за затлъстяване"

За да се разбере физиологията зад „гените за затлъстяване“, които в момента се разследват, е важно първо да се изследват някои експерименти, проведени през 60-те години с използване на парабиотични мишки. Техниката на парабиоза, която рядко се използва днес, включва извършване на разрез отстрани на две животни, след което ги зашива, за да образуват парабиотична двойка. Ключовата полезност на тази техника е, че тя обединява съдовите системи на двете животни, позволявайки обмен на молекули, предавани чрез кръвта.

Преди много години генетиците идентифицираха две рецесивни мутации при мишки, които, ако бяха хомозиготни, накараха мишките да станат изключително затлъстели. Двата гена бяха наречени ob и db. Парабиотичните двойки, изградени между ob/ob, db/db и нормални мишки, доведоха до следните наблюдения:

Свързване на ob ob/ob мишка с нормална мишка: ob/ob мишката отслабна
Свързване на затлъстела db/db мишка с нормална мишка: нормалната мишка спря да яде и отслабна
Сдвояване на ob/ob затлъстела мишка със затлъстела db/db мишка: ob/ob мишката спря да яде и отслабна, докато db/db мишката не беше засегната.
Допълнителен експеримент показа, че когато една от двойките нормални парабиотични мишки е преуморена, „близнаците“ отслабват.

Тези наблюдения са в съответствие с идеята, че се произвежда хормон на ситостта, вероятно произведен от гена ob, който се свързва с рецепторите, вероятно db генния продукт, в хипоталамуса и потиска глада.

Наскоро беше получена значителна подкрепа за този модел чрез клониране на гените ob и db от няколко вида. Ob генът кодира хормона лептин и db гена на лептиновия рецептор. Лептинът се секретира от мастните клетки и има двойна активност за намаляване на приема на храна и увеличаване на метаболизма, което прави старата „липостатична теория“ за контрол на приема на храна много привлекателна.

Гени, участващи в поддържането на телесно тегло

Ясно е, че лептинът и неговият рецептор са само две от това, което може да се окаже голям брой гени, които са важни генетични детерминанти при контрола на телесното тегло и патогенезата на затлъстяването. Някои от другите гени и генетични продукти, идентифицирани досега, които участват в контрола на приема на храна и телесното тегло, включват: