Водещата в световен мащаб степен на затлъстяване е скорошно явление, силно повлияно от бързото преминаване на света към богати на калории, преработени храни и по-заседнал начин на живот.

новооткритият

Ново проучване обаче предполага, че почти половината от самоанците имат новоидентифициран и значим генетичен вариант, който допринася за риска от затлъстяване; вариант, който остава неоткрит, докато изследователите не се фокусират върху населението на островите. В клетъчните модели в лабораторията този „пестелив“ вариант насърчава по-ефективното съхранение на повече мазнини.

„По-рано неизвестен генетичен вариант в недостатъчно проучен ген е силно свързан с нивата на индекса на телесна маса (ИТМ) и други мерки за затлъстяване при самоански мъже и жени, които изследвахме през 2010 г.“, каза Стивън МакГарви, кореспондент на статията в Nature Genetics и професор в Университетското училище за обществено здраве в Браун. Докато вариантът помага да се обясни защо 80% от самоанските мъже и 91% от самоанските жени са били с наднормено тегло или затлъстяване през 2010 г., каза той, той в никакъв случай не е доминиращ фактор.

"Въпреки че открихме генетичен вариант с разумен биологичен механизъм, този генетичен вариант е само част от многото причини за високите нива на ИТМ и затлъстяването сред самоанците", каза той.

Макгарви с екип от колеги от университета в Питсбърг, университета в Синсинати и университета в Йейл, както и самоански държавни служители, проведоха проучването. Екипът определи един генетичен вариант на хромозома 5, който според оценката на изследователите е свързан с около 35 процента по-високи шансове за затлъстяване в сравнение с липсата на генния вариант.

Въпреки че този повишен риск е много по-голям от всеки друг известен вариант на често срещания ИТМ, като цяло той обяснява само около 2% от вариацията в ИТМ сред самоанците. Други фактори като диета, физическа активност и хранене и растеж в ранен живот са важни и техните влияния върху затлъстяването в контекста на този генен вариант ще бъдат изследвани в бъдещи проучвания, каза McGarvey.

В няколко независими проби от хора от островите, общо над 5000 души, изследвани от 90-те години насам, 7 процента от доброволците са имали две копия на мутацията, а други 38 процента са имали едно копие. Останалите 55% от самоанците в проучването нямат варианта.

Тези с него са по-склонни да имат по-висок ИТМ от тези, които го нямат. В същото време тези с варианта са по-малко склонни да развият диабет тип 2. Независимо от това, самоанците също имат сред най-високите нива на това състояние в света.

Междувременно вариантът на практика не съществува при популациите от Африка и Европа, каза МакГарви, и присъства само на много ниска честота сред източноазиатците.

Проверка на вариант

Измервания на тялото, сърдечно-съдови и метаболитни здравни показатели от кръвни проби бяха събрани от участници, живеещи в 33 села в цяла Самоа през 2010 г. от полеви екип, воден от Никола Хоули, бивш от Браун, а сега асистент в Йейлския университет. Кръвни проби бяха обработени в импровизирани лаборатории в селата и изпратени до университета в Синсинати, където беше извлечена ДНК. Там ДНК пробите бяха тествани (известни също като генотипирани) за почти 1 милион генни варианта в целия геном на всеки човек за над 3000 възрастни самоанци. Ранджан Дека, дългогодишен сътрудник на McGarvey в проучванията за генетична епидемиология в Самоанци, и неговият колега Guangyun Sun ръководиха работата.

Статистическите генетици Райън Минстър и Даниел Уикс от Университета в Питсбърг, Висше училище за обществено здраве, извършиха анализи, използвайки информацията за генотипа, за да търсят сигнали в целия геном, че генетичните варианти могат да бъдат свързани с ИТМ. Те открили, че една област от хромозома 5 е силно свързана. Екипът проучи в този регион, използвайки по-прецизно секвениране на ДНК, импутация (прогнозиране на генотип) и последващи методи за генотипиране в пробата от 2010 г. и репликационни проби от по-ранните проучвания на Самоан от Макгарви. Те определиха мутация „missense“, наречена „rs373863828“ в гена CREBRF като вариант, свързан с по-висок ИТМ. Екипът установи, че ефектът от мутацията е, че причинява кода на гена да определя аминокиселината глутамин в протеин, когато немутираният ген обикновено определя аргинин.

Но екипът трябваше да идентифицира биологичните механизми, които могат да бъдат отговорни за тази генетична връзка с ИТМ.

Те се обърнаха към молекулярния генетик от Университета в Питсбърг Золт Урбан и ендокринолога Ерин Кершоу, които използваха лабораторен модел на миши мастни клетки, за да определят какво се случва, когато в мастните клетки се въведе новата мутация на мисенс. Заедно с Chi-Ting Su, те откриха, че мастните клетки, изложени на мисенс мутацията, съхраняват повече мазнини и го правят по-ефективно, като използват по-малко енергия. Нещо повече, вариантът защитава клетките срещу смърт, предизвикана от глад, също както и общата версия на гена.

Еволюционна хипотеза

Откритията намекват за еволюционна история, каза Макгарви, за която са необходими много повече археологически, антропологични и биологични доказателства. Но хипотезата е следната:

Най-ранните самоанци може да са се сблъскали със значителна продоволствена несигурност при плаване и заселване на южните тихоокеански острови. Тези, които са имали този генен вариант, биха могли по-ефективно да извличат и съхраняват енергия от наличната храна. Това може да е довело до естествен подбор в полза на онези, които са носили този „пестелив“ генен вариант, каза МакГарви, и може да обясни забележителната честота на варианта в съвременните самоанци.

След като сред самоанците преобладават модерни удобства като моторни превозни средства и висококалорични храни, те, подобно на много хора по света, стават по-склонни към затлъстяване. Редкият генетичен вариант, който отдавна им е помагал да издържат на недостига на храна, гласи хипотезата, сега може до известна степен да изостри ИТМ в съвсем различен контекст на начина на живот.

"Самоанците не са били със затлъстяване преди 200 години", отбеляза той. "Генът не се е променил толкова бързо - толкова бързо се е променила хранителната среда."

Една от констатациите, водена от Седмици от университета в Питсбърг, е, че моделът на генетичния вариант в хромозомния регион, обхващащ открития генен вариант, е в съответствие с това, че е бил еволюционно избран за древни самоанци.

Независимо от това как е възникнал, Макгарви предупреди категорично да не приема откритието на варианта, за да означава, че затлъстяването е някак неизбежно за самоанците. Най-много това може да обясни донякъде повишен риск, когато влязат в сила много други фактори като диета и физическа активност.

„Не приемайте това като„ Вие сте самоанец, съдбата ви е затлъстяване “, каза Макгарви. "Не смятаме, че това е вярно. Нямаме никакви доказателства, че това е така. Здравословното хранене и физическата активност все още са ключови за поддържането на здравословно тегло."