Несмотря на то, что основную роль в развитии ожирения играют образ жизни и факторы окружающей среды, генетика также вносит существенный вклад в риск набора избыточной массы тела. В ряде научных исследований было показано, что генетика может составлять 25-40% факторов, влияющих на риск развития ожирения. Существует ряд генетических факторов и состояний, которые могут влиять на регуляцию массы тела и предрасполагать к набору лишнего веса:
Определенные гены могут влиять на метаболизм организма и на то, насколько эффективно или неэффективно он сжигает калории. Изменения в таких генах, как FTO, MC4R, TMEM18, GNPDA2 и других, связаны с замедлением базальной скорости метаболизма и снижением способности сжигать калории. Лицам, имеющим рискованные варианты этих генов, скорее всего, будет труднее поддерживать снижение веса из-за естественного замедления метаболизма. Замедление метаболизма даже на 100-200 калорий в день может привести к увеличению веса на 10 кг за год, если не компенсировать его снижением потребления калорий.
Гены также могут влиять на область гипоталамуса, которая регулирует сигналы голода и сытости. Изменения в таких генах, как POMC, PCSK1 и MC4R, связаны с нарушением баланса гормонов голода и сытости, таких как лептин, грелин и инсулин, что приводит к повышению аппетита и тяге к еде, способствующей перееданию. Некоторые генетические варианты приводят к лептинорезистентности, когда мозг не в состоянии правильно распознать сигналы сытости, поступающие от лептина - гормона, регулирующего чувство голода и вырабатываемого жировыми клетками.
Варианты риска в генах FTO и NPC1, в частности, связаны с тягой к калорийным и вкусным продуктам с высоким содержанием жира, соли и сахара. Люди с этими вариантами отмечают, что им труднее контролировать потребление пищи и они испытывают большее удовольствие от нездоровой пищи, чем другие. Это может затруднить выбор здорового питания и регулирование размера порций.
Некоторые генетические синдромы и заболевания, такие как синдром Прадера-Вилли, синдром Барде-Бидля, синдром Коэна и синдром Альстрема, непосредственно вызывают гиперфагию, чрезмерный, неконтролируемый аппетит, а также раннее ожирение, обусловленное специфическими генетическими мутациями. Моногенные или одногенные нарушения составляют всего 1-5% случаев ожирения, но они наглядно демонстрируют, как нарушения нормальных путей регуляции аппетита в организме могут приводить к резкому увеличению массы тела.
Генетика также может влиять на то, как организм использует и хранит жир. Генетические различия в размерах, количестве и распределении жировых клеток могут влиять на риск развития ожирения независимо от количества потребляемых калорий. Идентифицированы гены, участвующие в пролиферации жировых клеток и отложении жира, такие как FASN, MAP2K5 и IRS1, варианты которых способствуют увеличению жировой массы. Исследования показывают, что способность откладывать избыток энергии в виде подкожного жира под кожей и висцерального жира в глубине живота частично определяется и генетикой.
Состав микробиоты кишечника, регулирующей получение энергии из пищи, зависит от генетики хозяина. Изменения в составе некоторых кишечных бактерий были связаны с предрасположенностью к ожирению в мышиных моделях, а различия в структуре и разнообразии микробиома могут способствовать предрасположенности к набору веса у людей, придерживающихся одинаковой диеты.
Генетический риск человека носит кумулятивный характер, при этом влияние нескольких генов усугубляется, а не одного гена в отдельности. Хотя влияние окружающей среды остается преобладающим, носительство вариантов риска ожирения в нескольких различных генах значительно повышает вероятность появления избыточной массы тела или ожирения по сравнению с теми, кто имеет меньшее количество вариантов риска. По оценкам исследователей, у лиц, входящих в верхние 20% генетического риска, шансы заболеть ожирением в два раза выше по сравнению с теми, кто находится в нижних 20%.
Генетика заряжает ружье, а среда нажимает на курок. Даже у монозиготных близнецов, имеющих 100% общей ДНК, различия в образе жизни часто приводят к разнице в весе. Хотя генетика предрасполагает к повышенному или пониженному риску увеличения массы тела, факторы окружающей среды, такие как питание, физическая активность и уровень стресса, в конечном итоге определяют степень выраженности генов и их влияние на массу тела. Доказано, что соблюдение здорового режима питания и физических нагрузок помогает преодолеть генетические факторы и поддерживать здоровый вес независимо от врожденных особенностей метаболизма и путей регуляции аппетита.
Множество генетических факторов, взаимодействуя между собой, влияют на регуляцию веса, оказывая сложное воздействие на метаболизм, сигналы аппетита, тягу к пище, характер откладывания жира и микробиоту кишечника. Хотя генетика и не является детерминированной, она в значительной степени объясняет вариабельность риска ожирения в разных популяциях и может частично объяснить индивидуальную предрасположенность и проблемы с контролем веса. При этом доминирующую роль все же играет окружающая среда, и для преодоления генетических тенденций и поддержания здорового веса важно выбирать здоровый образ жизни. Учет генетического риска наряду с изменением поведения может привести к разработке более персонализированных и эффективных долгосрочных стратегий контроля веса.