Onderzoek: overgewicht aangeboren

40 tot 75 procent van overgewicht zou verklaard kunnen worden door aangeboren verschillen. Wat zijn deze dik makende genen en hoe identificeer je ze?

Overgewicht: Meer dan een enkele reden

Bij het behandelen van overgewicht heeft men snel de neiging te zoeken naar een enkele alles verklarende oorzaak. Niet alleen bij het behandelen van overgewicht overigens. De zaken simpeler voorstellen dan ze zijn, is nu eenmaal een populaire methode om bepaalde informatie aan de man te brengen. Niemand houdt immers van complexe problemen.

Maar sommige problemen zijn nu eenmaal complex. Overgewicht kan door diverse factoren worden veroorzaakt. Natuurlijk komt het uiteindelijk allemaal neer op hoeveel energie er binnenkomt tegenover hoeveel energie je verbruikt. Maar die twee variabelen kunnen door veel mogelijke factoren worden beïnvloed van sociaal economische achtergrond tot vervuiling, infecties en stress [1,2].

Dieetboeken kunnen goed verkopen door een enkele boosdoener aan te wijzen zoals suikers en vetten. Of door een enkele oplossing voor te stellen zoals de te drinken hoeveelheid water of een bepaalde detox kuur. De realiteit is niet zo eenvoudig.

Genen en overgewicht

Eén van de moeilijkste vragen om te beantwoorden is in welke mate je überhaupt met gedrag invloed kunt uitoefenen op je gewicht en in welke mate dit bepaald wordt door aangeboren factoren. Het is immers bekend dat genen een belangrijke rol kunnen spelen in het bepalen van je gewicht [3].

Volgens sommige onderzoeken onder tweelingen kan overgewicht voor 40 tot 75 procent verklaard worden door aangeboren eigenschappen [4]. Deze invloed bleek veel groter dan de invloed van de omgeving.

Dit soort genetische variaties tussen mensen worden single-nucleotide polymorphisms (SNPs) genoemd. Genen maken de aanmaak van bepaalde eiwitten mogelijk. Variaties op het gen kunnen leiden tot veranderingen in het eiwit dat hiermee gemaakt kan worden. Die eiwitten zelf oefenen vervolgens weer invloed uit op verschillende soorten weefsels op diverse manieren.

Fat mass and obesity-associated

Er zijn enkele genetische mutaties bekend die een hogere kans bieden op overgewicht [5]. Eén van de genen die zo’n variatie kan vertonen is zelfs genoemd naar het effect op vetmassa; Fat mass and obesity-associated (FTO). Andere voorbeelden van zulke genen zijn Perilipin (PLIN) en β-adrenergic receptor 3 (ADRB3). Toen Britse onderzoekers het effect van bijna een half miljoen SNP’s bekeken in bijna 5.000 Britten viel de rol van FTO op. Bepaalde variaties op dit gen stonden in verband met een hoger gewicht en een grotere kans op diabetes type 2 [8].

FTO speelt een rol in de hoeveelheid voeding die je eet en drinkt [6]. Het gen codeert een enzym dat zijn werk doet in de hypothalamus. Variaties op dit gen zijn in verband gebracht met regulering van de eetlust en een hogere inname van voeding[7,8].

Perilipin 1

Perilipin 1 is een eiwit dat aanwezig is in vetcellen. Het speelt een belangrijke rol in de opslag en inzet van vet door de vetdruppel te bedekken en te beschermen tegen de acties van enzymen [9]. Deze enzymen zorgen onder andere voor de verbranding van deze vetzuren. Het gen PLIN codeert voor dit eiwit en er zijn diverse variaties bekend op PLIN die een rol spelen in de ontwikkeling van obesitas of daar juist tegen beschermen [10,11].

In een onderzoek onder bijna 1600 Spaanse vrouwen bleken de variaties PLIN1 en PLIN4 een significant verband te hebben met juist een lager BMI. Het gen doet in dat geval minder goed zijn werk waardoor het eiwit perilipin 1 mindere mate de vet verbrandende actie van deze enzymen kan blokkeren,

β-adrenergic receptor 3 (ADRB3)

Het omgekeerde geldt voor beta 3-adrenergic receptor (ADRB3).

De beta 3-adrenergic receptor is vooral te vinden in vetweefsel. Deze receptor is betrokken bij de regulering van vet verbranding en het verhogen van de lichaamstemperatuur. De rol is dus te zorgen voor minder vetmassa.

In een Frans onderzoek keek men naar het effect van een bepaalde variatie op dit gen, Trp64Arg. Deze variatie verandert het eiwit waarvoor het codeert door het aminozuur triptofaan op positie 64 te vervangen door arginine [12].

Deze variatie bleek te zorgen voor een (nog) hoger gewicht in de groep mensen met ernstig overgewicht. Blijkbaar is de receptor door deze variatie minder goed in staat zijn vet verbrandende functie uit te voeren. Het gemiddelde gewicht in de groep zonder deze variatie was 127 kg. In de groep met deze variatie was dit 140kg.

De zoektocht gaat verder

Dit zijn slechts enkele voorbeelden.

Er zijn duizenden genen met elke meerdere mogelijke variaties. Van al die variaties moet uiteindelijk duidelijk worden welk effect ze hebben, losstaand en in combinatie met andere variaties.

Voor de toekomst kan dat namelijk betekenen dat je op persoonlijke basis steeds meer inzicht kunt krijgen in jouw risicoprofiel voor overgewicht. Je kunt dan weten of jouw grote eetlust of lage verbranding (voor een deel) veroorzaakt wordt door genetische variaties.

Heb je daar iets aan? Ja, want het kan je erop voorbereiden dat jij meer moeite moet doen om af te vallen dan een ander. Dat kan de nodige teleurstelling en opgeven voorkomen.

Anderzijds kan gen-doping in de toekomst een oplossing bieden. Door middel van een virus kunnen bepaalde genen permanent aangepast worden. Als je op die manier af kunt komen van vervelende genetische variaties of juist positieve variaties kunt veroorzaken, dan wordt een normaal gewicht voor iedereen mogelijk en makkelijker

Referenties

1. McAllister EJ, Dhurandhar NV, Keith SW, Aronne LJ, Barger J, Baskin M, et al. Ten putative contributors to the obesity epidemic. Crit Rev Food Sci Nutr. 2009;49:868–913. doi: 10.1080/10408390903372599.
2. Madrigano J, Baccarelli A, Wright RO, Suh H, Sparrow D, Vokonas PS, et al. Air pollution, obesity, genes and cellular adhesion molecules. Occup Environ Med. 2010;67:312–317. doi: 10.1136/oem.2009.046193. 
3. Cummings DE, Schwartz MW. Genetics and pathophysiology of human obesity. Annu Rev Med. 2003;54:453–471. doi: 10.1146/annurev.med.54.101601.152403.
4. Wardle J, Carnell S, Haworth CM, Plomin R. Evidence for a strong genetic influence on childhood adiposity despite the force of the obesogenic environment. Am J Clin Nutr. 2008;87:398–404.
5. Kaur Y, de Souza RJ, Gibson WT, Meyre D. A systematic review of genetic syndromes with obesity. Obes Rev. 2017;18:603–634. doi: 10.1111/obr.12531.
6. Gerken T, Girard CA, Tung Y-CL, Webby CJ, Saudek V, Hewitson KS, et al. The obesity-associated FTO gene encodes a 2-oxoglutarate-dependent nucleic acid demethylase. Science. 2007;318:1469–1472. doi: 10.1126/science.1151710
7. Qi Q, Kilpelainen TO, Downer MK, Tanaka T, Smith CE, Sluijs I, et al. FTO genetic variants, dietary intake and body mass index: insights from 177 330 individuals. Hum Mol Genet. 2014;23:6961–6972. doi: 10.1093/hmg/ddu411.
8. Frayling TM, Timpson NJ, Weedon MN, Zeggini E, Freathy RM, Lindgren CM, et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science NIH Public Access. 2007;316:889–894.
9. Brasaemle DL, Rubin B, Harten IA, Gruia-Gray J, Kimmel AR, Londos C. Perilipin a increases triacylglycerol storage by decreasing the rate of triacylglycerol hydrolysis. J Biol Chem. 2000;275:38486–38493. doi: 10.1074/jbc.M007322200.
10. Qi L, Corella D, Sorlí JV, Portolés O, Shen H, Coltell O, et al. Genetic variation at the perilipin (PLIN) locus is associated with obesity-related phenotypes in white women. Clin Genet. 2004;66:299–310. doi: 10.1111/j.1399-0004.2004.00309.x.
11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15355432
12. Mottagui-Tabar S, Rydén M, Löfgren P, Faulds G, Hoffstedt J, Brookes AJ, et al. Evidence for an important role of perilipin in the regulation of human adipocyte lipolysis. Diabetologia. 2003;46:789–797. doi: 10.1007/s00125-003-1112-x.
13. Clément K, Vaisse C, Manning BS, Basdevant A, Guy-Grand B, Ruiz J, et al. Genetic variation in the beta 3-adrenergic receptor and an increased capacity to gain weight in patients with morbid obesity. N Engl J Med. 1995;333:352–354. doi: 10.1056/NEJM199508103330605.
14. PPAR gamma and the control of adipogenesis. Spiegelman BM, Hu E, Kim JB, Brun R Biochimie. 1997 Feb-Mar; 79(2-3):111-2.