Как гены влияют на ваш вес и склонность к ожирению?

Если и есть заболевание, которое можно эффективно предотвратить, но которое становится все более распространенным, так это ожирение. Мы живем в эпоху, когда в развитых странах пища стала настолько доступной, что смертность от избытка калорий начинает превышать смертность от их недостатка. Хотя эта мрачная статистика касается в первую очередь США, ожирение – глобальная проблема. По данным ВОЗ, в 2022 году каждый восьмой человек в мире страдал ожирением. По сравнению с 1990 годом, это число удвоилось, а среди подростков – увеличилось в четыре раза. Число людей с избыточным весом, который является предвестником ожирения, превышает 2,5 миллиарда. Если мы посмотрим на Европу, то, по данным ОЭСР, в 2022 году 59 % жителей Словакии и 60 % жителей Чехии страдали от избыточного веса или ожирения.

Избыточный вес и ожирение

Избыточный вес и ожирение вызваны дисбалансом между потреблением и расходованием калорий. Высококалорийные и ультрапереработанные продукты стали самой доступной формой питания, в то время как потребность в физической активности практически сведена к нулю, за исключением профессий, требующих интенсивного ручного труда. Такой дисбаланс приводит к избыточному отложению жира, что является основной причиной лишнего веса. Когда избыточное отложение жира превышает определенный порог (например, ИМТ более 30 кг/м²) и вызывает хронические проблемы со здоровьем, это называется ожирением.

Отложение подкожного жира может и не быть серьезной проблемой для здоровья, но висцеральный жир, который накапливается в брюшной полости вокруг внутренних органов, вызывает больше опасений. Этот тип жира также известен как токсичный жир и является источником цитокинов, которые опосредуют воспалительные реакции. Этот хронический, длительный воспалительный процесс в организме приводит к различным хроническим заболеваниям, связанным с ожирением.

Индекс массы тела не всегда является надежным параметром

Наиболее часто используемым параметром для определения ожирения является индекс массы тела (ИМТ). ИМТ просто показывает, соответствует ли вес человека его росту. Его можно легко рассчитать с помощью онлайн-калькулятора ИМТ. Человек с ИМТ более 25 кг/м² определяется как человек с избыточным весом, а с ИМТ более 30 кг/м² – как человек с ожирением.

Расчет ИМТ – простой способ определить, нужно ли менять пищевые привычки и увеличивать физическую активность. Однако простота ИМТ является и его недостатком. Он не учитывает состав тела, поэтому человек с большей долей мышечной массы может попасть в категорию людей с избыточным весом по индексу массы тела. У элитных бодибилдеров ИМТ может превышать 30 кг/м², а количество жира в организме составлять всего 6 %.

Более точным показателем может быть соотношение талии и бедер (WHR), которое напрямую указывает на избыток жира в области живота.

Как измерить WHR?

• Встаньте прямо и выдохните. С помощью рулетки измерьте расстояние вокруг самой узкой части вашей талии, чуть выше пупка. Это и есть окружность вашей талии. Если вы не можете найти самую узкую часть талии, измерьте половину расстояния между нижним краем грудной клетки и верхней частью бедренной кости.
• Затем измерьте расстояние вокруг самой широкой части бедер – самой широкой части ягодиц. Это и есть окружность бедер.
• Рассчитайте свое WHR, разделив окружность талии на окружность бедер.

В приведенной ниже таблице указаны риски для здоровья, связанные с показателем WHR:

Риск для здоровья	Женщины	Мужчины
Низкий	0,80 или меньше	0,95 или меньше
Умеренный	0.81-0.85	0.95-1
Высокий	Более 0,85	Более 1

Для мужчин нормальным считается WHR от 0,95 до 1, а значения выше 1 указывают на высокий риск ожирения. Для женщин критическое число составляет 0,85. Этот параметр подходит для учета накопления жира в области живота, отражая количество висцерального жира. Однако люди набирают вес с разной скоростью в разных местах. Это означает, что даже тот, чье число WHR находится в пределах нормы, может иметь избыточный вес.

Вы можете дополнить эти измерения соотношением объема талии к росту. Оно должно составлять от 0,40 до 0,49. Другими словами, окружность талии не должна превышать половины роста человека.

Все эти методы в совокупности могут точно рассказать о составе вашего тела и весе. Наиболее точные измерения проводятся с помощью таких приборов, как InBody, которые позволяют получить подробную информацию о составе тела, проценте жира в организме, мышечной массе и других важных параметрах с помощью биоимпедансного анализа.

Вас можуть зацікавити ці продукти:

Ожирение как фактор риска развития различных заболеваний

Риск для здоровья, связанный с высоким индексом массы тела и значительной долей жировой ткани, включает в себя различные хронические заболевания. Избыток жировой ткани у людей с избыточным весом и ожирением вырабатывает большое количество воспалительных цитокинов. В норме эти вещества необходимы, так как иммунная система должна быть готова к действию всех механизмов в случае инфекции или для уничтожения поврежденных, старых и раковых клеток. Однако когда воспалительных цитокинов становится слишком много, баланс в организме смещается в сторону постоянного, хронического воспаления.

Низкоуровневое хроническое воспаление тесно связано с инсулинорезистентностью. Инсулинорезистентность – это состояние, которое когда-то позволило нашему виду выжить в периоды нехватки пищи, перенаправляя глюкозу к жизненно важным органам. Сегодня такая необходимость отпала, а инсулинорезистентность – это ворота в диабет 2-го типа, когда клетки организма не могут адекватно реагировать на инсулин, что приводит к опасно высокому уровню глюкозы в крови.

Еще одна проблема избыточной жировой ткани – высокая концентрация свободных жирных кислот и холестерина ЛПНП в крови (дислипидемия), которая напрямую провоцирует развитие атеросклероза. Это происходит, когда частицы ЛПНП начинают откладываться в стенках кровеносных сосудов, вызывая воспаление, которое приводит к образованию атеросклеротических бляшек, растущих со временем. Если такое состояние сохраняется, это может привести к закупорке артерии и сердечному приступу.

Избыточный вес и ожирение также связаны с метаболическим синдромом, который характеризуется высоким артериальным давлением, высоким уровнем глюкозы в крови, дислипидемией, низким уровнем холестерина ЛПВП и большой окружностью талии (более 102 см у мужчин и более 88 см у женщин). Если у человека есть хотя бы три из этих пяти факторов, ему ставят диагноз “метаболический синдром”.

Воспалительный процесс в организме и окислительный стресс приводят не только к сердечно-сосудистым заболеваниям, но и к некоторым видам рака. Неправильно отрегулированная иммунная система, которая должна распознавать и уничтожать поврежденные и потенциально раковые клетки, не может функционировать правильно. Окислительный стресс, вызванный избыточным весом и ожирением, может повредить ДНК в клетках. Если такие мутировавшие клетки не уничтожаются иммунной системой, риск развития рака возрастает.

Поэтому мотивация к похудению при избыточном весе или ожирении должна быть не только эстетической, но и связанной со здоровьем. Ожирение – это болезнь, от которой ежегодно умирают миллионы людей. Хотя желание иметь готовое к пляжу тело – это хорошая отправная точка, минимизация рисков для здоровья должна быть главной мотивацией для каждого.

Отвечают ли гены за склонность к ожирению?

У человека более 19 000 генов, которые позволяют клеткам тела знать, когда и что делать. Большинство процессов контролируется большим количеством генов, действие которых накапливается. Каждый человек по-своему является мутантом с мутациями в различных местах разных генов. Некоторые мутации имеют видимые последствия, например цвет волос, глаз или кожи. Другие менее очевидны и влияют на внутренние процессы в организме. Иногда одна-единственная мутация в одном гене может вызвать заболевание.

Часто предрасположенность к заболеваниям лишь в незначительной степени зависит от одной мутации, а также от образа жизни и других генов. Это означает, что вы можете взять значительную часть ответственности за свое здоровье в свои руки, даже если гены могут все усложнить. Это касается и массы тела, и ожирения.

На вопрос о том, ответственны ли гены за избыточный вес и ожирение, у нас есть достаточно хороший ответ. С точки зрения генетики мы различаем два типа ожирения, при которых гены оказывают значительное или незначительное влияние.

Моногенное ожирение

Тип ожирения, который на 100% обусловлен генами, называется моногенным ожирением. Название указывает на то, что это заболевание вызвано мутацией в одном гене. Моногенным ожирением страдают лишь около 5 % всех людей с ожирением в мире. Поскольку оно обусловлено генетически, то начинается в детстве и очень трудно поддается профилактике. Влияние образа жизни на развитие моногенного ожирения минимально. На первый взгляд может показаться, что гены, вызывающие моногенное ожирение, каким-то образом приводят к избыточному отложению жира.

Правда в том, что даже при моногенном ожирении, на которое в значительной степени влияют гены, речь все равно идет о балансе калорий. Один из наиболее изученных генов, вызывающих это состояние, – ген рецептора лептина (LEPR). Этот рецептор играет важнейшую роль в регулировании потребления пищи. Он необходим для лептиновой сигнализации, которая дает мозгу постоянную обратную связь о состоянии энергетических (жировых) запасов. Лептин – это гормон, вырабатываемый жировой тканью. Система проста: чем больше у человека жира, тем больше лептина поступает в мозг. Исходя из этого, мозг знает, сколько жира в организме, и может регулировать потребление пищи, чтобы сохранить запасы на трудные времена. Когда количество жировой ткани уменьшается, уровень лептина падает, сигнализируя мозгу о необходимости экономить энергию или пополнять ее запасы. Когда жировая ткань увеличивается, уровень лептина повышается, сигнализируя мозгу, что пищи требуется меньше, и энергию можно тратить.

В нормальных условиях эта система работает хорошо. При моногенном ожирении, вызванном мутацией в гене рецептора лептина, эта система настолько нарушена, что мозг постоянно думает, что жира недостаточно и его запасы нужно пополнить. Это приводит к чрезмерному потреблению пищи (гиперфагии), которое человек с мутацией не может контролировать, поскольку его мозг не реагирует на лептин и находится в состоянии “голода”.

Очень редкая мутация, встречающаяся менее чем у 100 человек во всем мире, – это мутация в самом гене лептина. Эта мутация часто вызывает дефицит лептина. Если лептин не вырабатывается в организме или вырабатывается его нефункциональная, мутировавшая версия, мозг не получает сигнала о наличии жировых запасов, что побуждает к постоянному перееданию. Как и в случае с мутацией рецептора лептина, человек с таким заболеванием не может контролировать потребление пищи.

Полигенное ожирение

Ожирение, при котором гены играют более или менее значительную роль, называют полигенным. Оно вызывается мутациями в большом количестве генов, каждый из которых оказывает минимальное индивидуальное влияние. Этот тип ожирения затрагивает остальные 95 % людей, страдающих ожирением, и в первую очередь зависит от образа жизни. Существует множество генов, связанных с полигенным ожирением, и о многих из них мы знаем очень мало. Хотя функции большинства из них остаются неизвестными, их можно выявить в ходе исследований, сравнивающих гены людей, страдающих и не страдающих ожирением. Среди генов, которые лучше изучены, часто встречаются те же, что и при моногенном ожирении, но с различными мутациями. Различные мутации могут иметь разный эффект. В то время как одна может нарушать лептиновый сигнал настолько сильно, что потребление пищи становится неконтролируемым, другая может лишь слегка повышать аппетит. Таким образом, ген LEPR также упоминается среди генов с более слабым эффектом.

Известным геном, связанным с полигенным ожирением, является ген FTO (связанный с жировой массой и ожирением). Варианты этого гена были выявлены у людей с ожирением и избыточным весом. Его функция до конца не изучена, но некоторые мутации связаны с повышенной выработкой лептина, измененной локализацией лептиновых рецепторов и повышенным потреблением пищи. Предполагается, что мутации в регуляторных областях влияют на другие гены, расположенные рядом с геном FTO.

Еще один интересный ген – FGF21, который кодирует гормон, контролирующий тягу к сахару. У людей со специфической мутацией в этом гене вырабатывается меньше FGF21, что подавляет тягу к сахару. Повышенная тяга к сахару и его привыкание повышают риск переедания и набора веса.

Несмотря на то, что образ жизни играет ключевую роль в полигенном ожирении, а гены влияют в меньшей степени, не совсем оправдано ожидание, что изменение образа жизни будет простым для человека с ожирением. У людей с избыточным весом или ожирением сигнальная система лептина нарушена не из-за генов, а из-за образа жизни. Избыток жира в организме создает длительный избыток лептина, к которому мозг привыкает. Точно так же, как может развиться инсулинорезистентность, может возникнуть лептинорезистентность, когда мозг перестает реагировать на сигналы, поступающие от жировой ткани.

Как и при моногенном ожирении, когда человек не может контролировать потребление пищи из-за недостатка лептина, при полигенном ожирении мозг привык к высокому уровню лептина. При попытке похудеть уровень лептина снижается, и мозг получает тот же сигнал, что и при генетическом расстройстве: “голод, нужно пополнить запасы”. Это происходит, несмотря на то, что резервов более чем достаточно. Это одна из основных причин, почему похудение является сложной задачей для людей с избыточным весом и ожирением.

Некоторые варианты упомянутых генов и предрасположенность к повышенному потреблению пищи и увеличению веса можно также выявить с помощью доступных генетических тестов.

Заключение

В подавляющем большинстве случаев ожирения главным фактором является образ жизни, а не генетика. Случаи, когда очевидно, что причиной ожирения является генетика, очень трудно устранить с помощью изменения образа жизни. Эффект мутаций настолько силен, что добиться изменений, аналогичных тем, которые достижимы для остальных 95 % людей с ожирением, практически невозможно.

Хотя мы можем “указать пальцем” на образ жизни, людям с ожирением все равно очень сложно отказаться от образа жизни, который привел их к этому состоянию. Мозг, привыкший не только к хронически высокому уровню лептина, но и к дофаминовой стимуляции от еды, трудно перепрограммировать. Лишний вес и ожирение провоцируют психические расстройства, которые делают изменение образа жизни практически невозможным. Независимо от того, вызывают ли гены ожирение или нет, это состояние требует вмешательства специалиста.

А как насчет положительных выводов? Большинство случаев ожирения можно легко предотвратить. Если человек не попадает в бесконечный цикл переедания и отсутствия физической активности, он может эффективно предотвратить ожирение и связанные с ним проблемы со здоровьем. Это справедливо независимо от того, есть ли у человека предрасположенность к повышенному аппетиту. С большой долей вероятности можно утверждать, что 95 из 100 человек держат свое здоровье в собственных руках. Не существует такого понятия, как “здоровое ожирение”. Этот термин возник в тех случаях, когда у людей с избыточным весом еще не было симптомов метаболического синдрома. Однако это лишь переходное состояние, а риск развития хронических заболеваний возрастает при ИМТ более 30. Каков же лучший метод профилактики? Достаточная физическая активность, которая должна включать не менее 150 минут аэробных нагрузок и не менее двух силовых тренировок в неделю.

Одной физической активности недостаточно, если потребление калорий превышает их сжигание, поэтому крайне важна сбалансированный рацион с достаточным количеством протеина и клетчатки. В идеале следует избегать ультра переработанных продуктов, поскольку их легко переесть. Достаточный сон – хороший способ избежать переедания сладостей и других вкусных, но нездоровых продуктов. В крайних случаях можно воспользоваться препаратами для похудения, такими как Ozempic. Эти препараты приобрели популярность в последние годы, но имеют недостаток в виде быстрой потери мышечной массы. Хотя они могут спасти жизнь, их неправильное использование может принести больше вреда, чем пользы в долгосрочной перспективе. Поэтому такое лечение должно проводиться под контролем специалиста.

Источники:

[1] OECD and E. Union- Health at a Glance: Europe 2022 – https://doi.org/10.1787/507433b0-en

[2] Lin, X., H. Li – Obesity: Epidemiology, Pathophysiology, and Therapeutics – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34552557/

[3] Shuster, A., et al. – The clinical importance of visceral adiposity: a critical review of methods for visceral adipose tissue analysis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21937614/

[4] Khanna, D., et al. – Body Mass Index (BMI): A Screening Tool Analysis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35308730/

[5] Khan, I., et al. – Surrogate Adiposity Markers and Mortality – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37728925/

[6] Bener, A., et al. – Obesity index that better predict metabolic syndrome: body mass index, waist circumference, waist hip ratio, or waist height ratio – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24000310/

[7] Kolb, H. – Obese visceral fat tissue inflammation: from protective to detrimental? – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36575472/

[8] Tsalamandris, S., et al. – The Role of Inflammation in Diabetes: Current Concepts and Future Perspectives – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31131037/

[9] Jebari-Benslaiman, S., et al. – Pathophysiology of Atherosclerosis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35328769/

[10] Saklayen, M.G. – The Global Epidemic of the Metabolic Syndrome – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29480368/

[11] Pati, S., et al. – Obesity and Cancer: A Current Overview of Epidemiology, Pathogenesis, Outcomes, and Management – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36672434/

[12] Loos, R.J.F. and G.S.H. Yeo – The genetics of obesity: from discovery to biology – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34556834/

[13] Park, H.K., R.S. Ahima – Leptin signaling – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25343030/

[14] Huvenne, H., et al. – Rare Genetic Forms of Obesity: Clinical Approach and Current Treatments in 2016 – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27241181/

[15] Fawcett, K.A. and I. Barroso – The genetics of obesity: FTO leads the way – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20381893/

[16] Tezze, C., V. Romanello, and M. Sandri – FGF21 as Modulator of Metabolism in Health and Disease – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31057418/

[17] Avena, N.M., P. Rada, and B.G. Hoebel – Evidence for sugar addiction: behavioral and neurochemical effects of intermittent, excessive sugar intake – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17617461/

[18] Marcus, Y., et al. – Metabolically Healthy Obesity Is a Misnomer: Components of the Metabolic Syndrome Linearly Increase with BMI as a Function of Age and Gender – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37237531/

[19] Bull, F.C., et al. – World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33239350/