الوراثة والبدانة والعوامل الوراثية
الوراثة والبدانة والعوامل الوراثية
د. عفاف الصغير
انتشرت السمنة بشكل كبير في العصر الحديث والسبب لابد أن يكون مرتبطا بالنظام الغذائي ونمط الحياة التي نعيشها الآن بل تعتبر هي الأسباب الرئيسة بينما تبقى الأسباب الأخرى مثل اضطرابات الغدد الصماء وغيرها نادرة.
وحين نرى انتشار السمنة في بعض العوائل دون غيرها لابد أن نتساءل هل للوراثة دور في السمنة؟ والإجابة هي نعم لها دور في السمنة لكنها ليست سبباً لانتشار السمنة اليوم، لأن الوراثة لو كانت السبب لانتشرت السمنة في أسلافنا لأنهم من أورثونا الصفات الوراثية التي نتصف بها، لكن الحقيقة أن المصابين بالسمنة لديهم الاستعداد الوراثي والذي تظافرت معه العوامل البيئية المهيئة للسمنة فكان السبب وراء هذه البدانة.
في هذا المقال سنتحدث عن العوامل الوراثية التي اكتشفت في السنوات الأخيرة مع تطور العلم ودخولنا عصر الوراثة فقد أجريت دراسات كثيرة على التوائم المتشابهة ولوحظ أن إصابة أحد التوائم بالسمنة تجعل التوأم الآخر عرضة للإصابة بشكل كبير بها فأكدت أن دور الوراثة في السمنة هو في الغالب صحيح.
كما أشارت الدراسات إلى أن العوامل الوراثية مسؤولة عن 30 إلى50 في المئة من السمنة، ولكن الى الآن لم نتمكن من تحديد معظم التغييرات الجينية المسؤولة عنها لذلك إضافة إلى دراسة التوائم المتماثلة قام العلماء بالكثير من الدراسات على فئران التجارب لدراسة الاسباب الوراثية للسمنة وقد تم تحديد مجموعة عيوب في الجينات (الوحدات الأساسية للوراثة في الكائنات الحية) وهي من تسبب السمنة لدى فئران التجارب، وقد وجدت عيوب مثلها في البشر المصابين بالسمنة وهذه النماذج الوراثية أشهرها:
1- خلل في جين أطلق عليه اسم جين اللبتين Leptin gene، وهذا الجين مسئول عن تكوين بروتين اللبتين (مسمى أطلق على هذا البروتين) ونقص هذا الجين يسبب عند الفئران فرطا في الأكل وعدم استجابة للانسولين والعقم وإعطاء اللبتين لهذه الفئران عكس كافة ميزات هذه المرض، ويتم إنتاج اللبتين في الخلايا الدهنية والأمعاء والمشيمة، واللبتين يرسل اشارات للمخ عن كمية الدهون المخزنة في الجسم، وقد أدت هذه وغيرها من الملاحظات الى ربط اللبتين بزيادة السمنة.
السمنة بسبب نقص هرمون الليبتين قد وجدت في عائلتين، ولدى علاج أفراد العائلتين بجرعات فسيولوجية من هرمون الليبتين حدث انخفاض ملحوظ في استهلاك الغذاء وفقدان كبير في الوزن وكتلة الدهون، كما يحدث في الفئران التي تعاني من نقص هرمون الليبتين، ومع ذلك معظم حالات السمنة لم يكن لديها خلل في جينات اللبتين وكان تركيز اللبتين في الدم مرتفعا.
2- خلل في جين مستقبلات هرمون الليبتين (والمستقبلات هي بنية قادرة على استقبال المؤثرات الخارجية مثل الهرمونات) وموجودة في البشر أيضا وليس لها علاج إلى الآن.
ويقوم بعض العلماء بدراسة العوامل الوراثية في البدانة عن طريق التلاعب بالجينات المرشحة للسمنة في الحيوانات المعدلة وراثيا، وقد لوحظ في الفئران المعدلة وراثيا التي تم حذف جين مستقبلات ميلانوكورتين 4 أو جين مستقبلات ميلانوكورتين - أنها تعاني من السمنة المفرطة 3 (ميلانوكورتين هي هورمونات لها دور رئيسي في إنتاج الطاقة)، فيبدو أن لها دورا في تحديد السعرات الحرارية المستهلكة، فالفئران التي تفتقر إلى هذه المستقبلات تخزن المزيد من الدهون أكثر من الفئران العادية.
وقد تم تحديد مجموعة من الأمراض وبعض الطفرات الجينية المرتبطة بالسمنة في مرحلة الطفولة ولكنها تعتبر في مجملها أسبابا نادرة للسمنة، حيث تمثل أقل من واحد في المئة من أسباب السمنة لدى الأطفال.
البدانة هي سمة من سمات أكثر من 24 متلازمة وراثية. وأشهر هذه المتلازمات باردية بيدل Bardet-Biedl ومتلازمات برادر ويللي Prader-Willi.
متلازمة برادر ويللي- Prader-Willi syndrome:
ناتج عن التشوهات الجينية في كروموسوم 15 (q11-13). غالبية المرضى لديهم حذف الحمض النووي المورث من الأب في هذه المنطقة، ويتبقى لهم نسختين من كروموسوم الأمهات (uniparental disomy).
الرضع المتضررون لديهم ضعف في العضلات وسوء في تغذية عند الولادة. في وقت لاحق يصابون بالبدانة نتيجة لنهمهم الزايد كما أن لديهم مشاكل في السلوك مثل التهيج ونوبات الغضب وقصر في القامة وقصور الغدد التناسلية وافراز هرمونات المناسل. لا يوجد علاج فعال لمعظم المشاكل، على الرغم من أن إعطاء هرمون النمو يسارع النمو ويخفض الدهون في الجسم.
متلازمة بارديه بيدل-: Bardet-Biedl syndrome
هو اضطراب وراثي يتصف بالسمنة وتشوهات عديدة أخرى، بما في ذلك نقص في تكوين الأعضاء التناسلية، والعجز الفكري (التخلف العقلي) وتغير في شبكية العين وزيادة في عدد الأصابع والتشوهات الكلوية. وقد تم تحديد أكثر من 10 أماكن جينية مرتبطة بحصول هذه المتلازمة.
وبالنسبة لمعظم المتلازمات ومنها متلازمة برادرويلي (Prader Willi Syndrome)، هناك سبب وراثي محدد معروف ويمكن أجراء اختبارات جينيه محددة لها، ولكن لم يتم الى الآن فهم الآلية الدقيقة التي من خلالها تسببت هذه التغييرات الجينية في حصول السمنة وممكن أن تعزى الأسباب إلى جينات متعددة.
وهناك أمراض أخرى تعزى إلى طفرة في جين واحد مسئول عن تنظيم وزن الجسم، ولكن هذه لا تزال نادرة وتمثل فقط حوالي 4-6٪ من أسباب السمنة المفرطة.
وقد كان صعبا التعرف على هذه الجينات التي تسهم في الأشكال الأكثر شيوعا من السمنة، حتى أجري مسح كامل للجينوم (دراسة كامل المعلومات الوراثية) في عدد كبير من الناس ولوحظ تغير في عدد من الجينات عند الأشخاص السمنة:
- ففي مسح كامل للجينوم لأربعة مجموعات مكونة من أعداد كبيرة من السكان، لوحظ وجود تغير مشترك بالقرب من الجين INSIG2، موجود في ما يقرب 10 في المئة من الأفراد المصابين بالسمنة. ومع ذلك، لم تتكررهذه النتائج في جميع السكان.
- الطفرة في جين (FTO) على كروموسوم 16 يعرض للسمنة ويجعل الشخص معرضا أيضا للنوع الثاني من مرض السكري من خلال التأثير على مؤشر كتلة الجسم (BMI). عدد من الدراسات أشارت إلى أن وجود هذه الطفرة يزيد من مخاطر السمنة، ففي احدى هذه الدراسات 16 في المئة من البالغين الذين كان لديهم هذه الطفرة كانوا مصابين بالسمنة. ووجدت دراستان أن هذه الطفره موجودة في حوالي 22 في المئة من الاشخاص المصابين بالسمنة.
- وتفيد التقارير إلى أن الطفرات في جين مستقبلات الميلانوكورتين 4 (MC4R) السبب الأكثر شيوعا لطفرة في جين واحد كسبب للسمنة المفرطة في مرحلة الطفولة في بعض وليست كل الدراسات. وهذه الطفرات لها آثار على التصبغ (POMC) والجهاز التناسلي، وتؤثر على مسار ميلانوكورتين في الجهاز العصبي المركزي.
وهناك عدد من الجينات الأخرى المساهمة في الأشكال الشائعة للسمنة ومنها:
- ترتبط طفرات في PCSK1 مع السمنة.
- طفرة في الجين BDNF قد تلعب دورا في توازن الطاقة؛ ويرتبط بالبدانة في مرحلة الطفولة.
- جين مستقبلات بيتا - 3 - الأدرينالية (Beta-3-adrenergic receptor): البيانات عن وجود علاقة بين الطفرات في هذا الجين والسمنة تتضارب.
- الجين (PPAR): الطفرة في هذا الجين يمكن أن تسهم في تغير لوحظ في مؤشر كتلة الجسم والحساسية للانسولين.
هكذا يتضح لنا دور الوراثة في السمنة ومازال العلماء يحاولون فهم الآلية الدقيقة التي من خلالها تسببت هذه التغييرات الجينية في حصول السمنة وإلى الآن لا تجرى الفحوصات لهذه الجينات الا في مراكز الأبحاث وليست شائعة الاستخدام في الكثير من مراكز علاج السمنة، وقد يأتي يوم ويمكن الاستفادة من هذه الدراسات في علاج السمنة.
المصدر: صحيفة الرياض
د. عفاف الصغير
انتشرت السمنة بشكل كبير في العصر الحديث والسبب لابد أن يكون مرتبطا بالنظام الغذائي ونمط الحياة التي نعيشها الآن بل تعتبر هي الأسباب الرئيسة بينما تبقى الأسباب الأخرى مثل اضطرابات الغدد الصماء وغيرها نادرة.
وحين نرى انتشار السمنة في بعض العوائل دون غيرها لابد أن نتساءل هل للوراثة دور في السمنة؟ والإجابة هي نعم لها دور في السمنة لكنها ليست سبباً لانتشار السمنة اليوم، لأن الوراثة لو كانت السبب لانتشرت السمنة في أسلافنا لأنهم من أورثونا الصفات الوراثية التي نتصف بها، لكن الحقيقة أن المصابين بالسمنة لديهم الاستعداد الوراثي والذي تظافرت معه العوامل البيئية المهيئة للسمنة فكان السبب وراء هذه البدانة.
في هذا المقال سنتحدث عن العوامل الوراثية التي اكتشفت في السنوات الأخيرة مع تطور العلم ودخولنا عصر الوراثة فقد أجريت دراسات كثيرة على التوائم المتشابهة ولوحظ أن إصابة أحد التوائم بالسمنة تجعل التوأم الآخر عرضة للإصابة بشكل كبير بها فأكدت أن دور الوراثة في السمنة هو في الغالب صحيح.
كما أشارت الدراسات إلى أن العوامل الوراثية مسؤولة عن 30 إلى50 في المئة من السمنة، ولكن الى الآن لم نتمكن من تحديد معظم التغييرات الجينية المسؤولة عنها لذلك إضافة إلى دراسة التوائم المتماثلة قام العلماء بالكثير من الدراسات على فئران التجارب لدراسة الاسباب الوراثية للسمنة وقد تم تحديد مجموعة عيوب في الجينات (الوحدات الأساسية للوراثة في الكائنات الحية) وهي من تسبب السمنة لدى فئران التجارب، وقد وجدت عيوب مثلها في البشر المصابين بالسمنة وهذه النماذج الوراثية أشهرها:
1- خلل في جين أطلق عليه اسم جين اللبتين Leptin gene، وهذا الجين مسئول عن تكوين بروتين اللبتين (مسمى أطلق على هذا البروتين) ونقص هذا الجين يسبب عند الفئران فرطا في الأكل وعدم استجابة للانسولين والعقم وإعطاء اللبتين لهذه الفئران عكس كافة ميزات هذه المرض، ويتم إنتاج اللبتين في الخلايا الدهنية والأمعاء والمشيمة، واللبتين يرسل اشارات للمخ عن كمية الدهون المخزنة في الجسم، وقد أدت هذه وغيرها من الملاحظات الى ربط اللبتين بزيادة السمنة.
السمنة بسبب نقص هرمون الليبتين قد وجدت في عائلتين، ولدى علاج أفراد العائلتين بجرعات فسيولوجية من هرمون الليبتين حدث انخفاض ملحوظ في استهلاك الغذاء وفقدان كبير في الوزن وكتلة الدهون، كما يحدث في الفئران التي تعاني من نقص هرمون الليبتين، ومع ذلك معظم حالات السمنة لم يكن لديها خلل في جينات اللبتين وكان تركيز اللبتين في الدم مرتفعا.
2- خلل في جين مستقبلات هرمون الليبتين (والمستقبلات هي بنية قادرة على استقبال المؤثرات الخارجية مثل الهرمونات) وموجودة في البشر أيضا وليس لها علاج إلى الآن.
ويقوم بعض العلماء بدراسة العوامل الوراثية في البدانة عن طريق التلاعب بالجينات المرشحة للسمنة في الحيوانات المعدلة وراثيا، وقد لوحظ في الفئران المعدلة وراثيا التي تم حذف جين مستقبلات ميلانوكورتين 4 أو جين مستقبلات ميلانوكورتين - أنها تعاني من السمنة المفرطة 3 (ميلانوكورتين هي هورمونات لها دور رئيسي في إنتاج الطاقة)، فيبدو أن لها دورا في تحديد السعرات الحرارية المستهلكة، فالفئران التي تفتقر إلى هذه المستقبلات تخزن المزيد من الدهون أكثر من الفئران العادية.
وقد تم تحديد مجموعة من الأمراض وبعض الطفرات الجينية المرتبطة بالسمنة في مرحلة الطفولة ولكنها تعتبر في مجملها أسبابا نادرة للسمنة، حيث تمثل أقل من واحد في المئة من أسباب السمنة لدى الأطفال.
البدانة هي سمة من سمات أكثر من 24 متلازمة وراثية. وأشهر هذه المتلازمات باردية بيدل Bardet-Biedl ومتلازمات برادر ويللي Prader-Willi.
متلازمة برادر ويللي- Prader-Willi syndrome:
ناتج عن التشوهات الجينية في كروموسوم 15 (q11-13). غالبية المرضى لديهم حذف الحمض النووي المورث من الأب في هذه المنطقة، ويتبقى لهم نسختين من كروموسوم الأمهات (uniparental disomy).
الرضع المتضررون لديهم ضعف في العضلات وسوء في تغذية عند الولادة. في وقت لاحق يصابون بالبدانة نتيجة لنهمهم الزايد كما أن لديهم مشاكل في السلوك مثل التهيج ونوبات الغضب وقصر في القامة وقصور الغدد التناسلية وافراز هرمونات المناسل. لا يوجد علاج فعال لمعظم المشاكل، على الرغم من أن إعطاء هرمون النمو يسارع النمو ويخفض الدهون في الجسم.
متلازمة بارديه بيدل-: Bardet-Biedl syndrome
هو اضطراب وراثي يتصف بالسمنة وتشوهات عديدة أخرى، بما في ذلك نقص في تكوين الأعضاء التناسلية، والعجز الفكري (التخلف العقلي) وتغير في شبكية العين وزيادة في عدد الأصابع والتشوهات الكلوية. وقد تم تحديد أكثر من 10 أماكن جينية مرتبطة بحصول هذه المتلازمة.
وبالنسبة لمعظم المتلازمات ومنها متلازمة برادرويلي (Prader Willi Syndrome)، هناك سبب وراثي محدد معروف ويمكن أجراء اختبارات جينيه محددة لها، ولكن لم يتم الى الآن فهم الآلية الدقيقة التي من خلالها تسببت هذه التغييرات الجينية في حصول السمنة وممكن أن تعزى الأسباب إلى جينات متعددة.
وهناك أمراض أخرى تعزى إلى طفرة في جين واحد مسئول عن تنظيم وزن الجسم، ولكن هذه لا تزال نادرة وتمثل فقط حوالي 4-6٪ من أسباب السمنة المفرطة.
وقد كان صعبا التعرف على هذه الجينات التي تسهم في الأشكال الأكثر شيوعا من السمنة، حتى أجري مسح كامل للجينوم (دراسة كامل المعلومات الوراثية) في عدد كبير من الناس ولوحظ تغير في عدد من الجينات عند الأشخاص السمنة:
- ففي مسح كامل للجينوم لأربعة مجموعات مكونة من أعداد كبيرة من السكان، لوحظ وجود تغير مشترك بالقرب من الجين INSIG2، موجود في ما يقرب 10 في المئة من الأفراد المصابين بالسمنة. ومع ذلك، لم تتكررهذه النتائج في جميع السكان.
- الطفرة في جين (FTO) على كروموسوم 16 يعرض للسمنة ويجعل الشخص معرضا أيضا للنوع الثاني من مرض السكري من خلال التأثير على مؤشر كتلة الجسم (BMI). عدد من الدراسات أشارت إلى أن وجود هذه الطفرة يزيد من مخاطر السمنة، ففي احدى هذه الدراسات 16 في المئة من البالغين الذين كان لديهم هذه الطفرة كانوا مصابين بالسمنة. ووجدت دراستان أن هذه الطفره موجودة في حوالي 22 في المئة من الاشخاص المصابين بالسمنة.
- وتفيد التقارير إلى أن الطفرات في جين مستقبلات الميلانوكورتين 4 (MC4R) السبب الأكثر شيوعا لطفرة في جين واحد كسبب للسمنة المفرطة في مرحلة الطفولة في بعض وليست كل الدراسات. وهذه الطفرات لها آثار على التصبغ (POMC) والجهاز التناسلي، وتؤثر على مسار ميلانوكورتين في الجهاز العصبي المركزي.
وهناك عدد من الجينات الأخرى المساهمة في الأشكال الشائعة للسمنة ومنها:
- ترتبط طفرات في PCSK1 مع السمنة.
- طفرة في الجين BDNF قد تلعب دورا في توازن الطاقة؛ ويرتبط بالبدانة في مرحلة الطفولة.
- جين مستقبلات بيتا - 3 - الأدرينالية (Beta-3-adrenergic receptor): البيانات عن وجود علاقة بين الطفرات في هذا الجين والسمنة تتضارب.
- الجين (PPAR): الطفرة في هذا الجين يمكن أن تسهم في تغير لوحظ في مؤشر كتلة الجسم والحساسية للانسولين.
هكذا يتضح لنا دور الوراثة في السمنة ومازال العلماء يحاولون فهم الآلية الدقيقة التي من خلالها تسببت هذه التغييرات الجينية في حصول السمنة وإلى الآن لا تجرى الفحوصات لهذه الجينات الا في مراكز الأبحاث وليست شائعة الاستخدام في الكثير من مراكز علاج السمنة، وقد يأتي يوم ويمكن الاستفادة من هذه الدراسات في علاج السمنة.
المصدر: صحيفة الرياض