Testare genetică pentru controlul greutății

Informații generale

Potrivit Centrului pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC), în ultimele două decenii s-a înregistrat o creștere constantă a ratei obezității în Statele Unite în rândul adulților de la 19,4% în 1997 la 24.5% în 2004, 26.6% în 2007, 33.8% în 2008, 35.7% în 2010. În perioada 2011-2014 prevalența obezității a fost de 36.5% la adulți și 17% la adolescenți (1).

De asemenea, un raport recent al Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (OMS) arată că întreaga Europă va trebui să facă faţă epidemiei de obezitate, care va ajunge la cote alarmante în anul 2030. Astfel, conform statisticilor OMS prevalența mondială a obezității s-a triplat din 1975. În 2016 numărul total al adulților supraponderali a depășit cifra de 1,9 miliarde (incluzând aici peste 350 milioane de persoane obeze), iar aproximativ 10% dintre copii au fost considerați supraponderali sau obezi. Epidemia mondială de obezitate este cauzată în principal de factorii de mediu reprezentați de consumul excesiv de alimente și lipsa activității fizice. Obezitatea determină apariția bolilor cardiovasculare, a diabetului zaharat de tip 2 sau a unor forme de cancer (aproximativ 25 -30% din cazurile de cancer de sân, colon, endometru, rinichi și esofag) (2).

În România, conform studiului epidemiologic național PREDATORR (Prevalenţa Diabetului, Prediabetului, Supraponderii, Obezităţii, Dislipidemiei, Hiperuricemiei şi Bolii Cronice de Rinichi) inițiat în 2013, se înregistrează o prevalența globală a obezității, supraponderalității, obezității abdominale și a sindromului metabolic de 31.9%, 34.7%, 73.9% și respectiv 38.5% (3).

Excesul de greutate și obezitatea se caracterizează printr-o acumulare anormală sau excesivă de grăsime care duce la afectarea stării de sănătate. OMS definește supraponderalitatea și obezitatea luând în considerare indicele de masa corporală (BMI):

• supraponderalitatea: BMI ≥ 25 kg/m2
• obezitatea: BMI ≥ 30 kg/m2.

La copii se ia în considerare vârsta pentru definirea supraponderabilității și obezității (2).

Patogenia obezității este în mod cert complexă, implicând multiple interacțiuni între factorii comportamentali, de mediu și genetici. Prevalența crescândă a obezității poate fi parțial atribuită consumului excesiv de alimente și stilului de viață relativ sedentar al timpurilor moderne, însă studii relativ recente au arătat că factorii genetici influențează semnificativ riscul de a deveni obezi. Astfel, se estimează că ∼30% – 40% din variația BMI poate fi atribuită geneticii iar 60-70% mediului. Studiile efectuate pe gemeni, folosite ca model pentru a evalua componenta genetică a obezității, au arătat o concordanță în ceea ce privește BMI de 70-90% pentru gemenii monozigoti si 35-45% pentru dizigoti (4).

Între nutriție și genomul uman există o relație bidirecțională cee ce a condus la definirea unor entități noi – nutrigenetica și nutrigenomica. Pe de o parte, nutrigenetica studiază modul în care profilul genetic individual influențează răspunsul organismului la diferiții nutrienți din dietă, iar pe de altă parte, nutrigenomica analizează efectele componentelor bioactive din alimente asupra expresiei genice (5).

Testele de nutrigenetică au drept scop stabilirea profilului genetic al unei persoane în vederea instituirii unei diete personalizate care să conducă la scăderea în greutate și să îmbunătățeascăă starea de sănătate (6).

Testul Weight sensor disponibil în laboratoarele Synevo este un test de nutrigenetică ce analizează polimorfisme genetice ce au impact important în apariția obezității:

• FABP2 (rs1799883),
• PPARG (rs1801382),
• ADRB2 (rs1042713), ADRB2 (rs1042714), ADRB3 (rs4994),
• FTO (rs9939609),
• APOA2 (rs5082), APOA5 (rs662799)

FABP2 (rs1799883)

Proteina FABP2 (Fatty acid-binding protein 2) sau FABP intestinal (I-FABP) face parte din superfamilia proteinelor FABP (împărțite în 3 categorii: hepatice, intestinale, cardiace). Gena FABP2 este localizată pe cromozomul 4 (4q28-4q31) și este formata din 4 exoni care conțin ~ 700 bp și 3 introni care conțin ~ 2650 bp. Proteina FABP2 este compusa din 131 de resturi de aminoacizi și are un situs de legare cu afinitate mare pentru acizii grași cu lanț lung atât saturati cât și nesaturati, indicând faptul că ar putea avea un rol cheie în absorbția și transportul intracelular al acizilor grași cu lanț lung.

Polimorfismul cel mai intens studiat în gena FABP2 este p.Ala54Thr (rs1799883) care rezultă prin substituția nucleotidică a guaninei (G) cu adenozina (A). Proteina care conține treonină (Thr) are o afinitate de două ori mai mare pentru acizii grași cu lanț lung decât proteina care conține alanină (Ala). Prezența polimorfismului Ala54Thr are ca efecte creșterea transportului de acizi grași liberi în celulele intestinale și sinteza postprandială de trigliceride, ceea ce se asociază cu niveluri bazale crescute de leptină și insulină, BMI crescut, depunere de grăsime în regiunea abdominală și obezitate.

Studiile efectuate până în prezent au arătat că există o asociere a polimorfismului FABP2 Ala54Thr cu obezitatea, displipidemia, rezistența la insulină și diabetul zaharat de tip 2 în diferite grupuri etnice (6,7,8).

Subiecții supraponderali și obezi care prezintă polimorfismul FABP2 rs1799883 pot beneficia de o dietă cu un conținut redus de carbohidrați, moderat de grăsimi și adecvat de proteine (6).

FTO (rs9939609)

Gena FTO localizată pe cromozomul 16 codifică proteina asociată obezității și masei adipoase (engl. Fat mass and obesity-associated protein). Deficitul complet de FTO la om este asociat cu un sindrom autosomal-recesiv letal care include retard de creștere, malformații multiple și deces prematur, indicând faptul că FTO este esențială pentru dezvoltarea normală a sistemul nervos central și cardiovascular. Pierderea unei cópii funcționale a genei FTO nu a fost asociată cu un fenotip specific, iar mutațiile heterozigote inactivatoare se întâlnesc atât la normoponderali cât și la subiecții obezi. Inactivarea completă sau parțială a genei FTO la șoareci protejează de obezitate, în timp ce supraexprimarea FTO mărește aportul de alimente și are ca rezultat obezitatea (9).

Polimorfismul FTO (rs9939609 T>A) a fost asociat cu un comportament impulsiv de alimentație (bulimie nervoasă, hiperfagie) (10).

APOA2 (rs5082), APOA5 (rs662799)

Apolipoproteina A-II (apo A-II) este a doua cea mai abundentă proteină componentă a lipoproteinelor cu densitate mare (HDL-C), reprezentând aproximativ 20% din conținutul proteic total al HDL. Deși unele studii au găsit o supraexprimare a APOA2 la subiecții hipertrigliceridemici, obezi și insulino-rezistenți, rolul său la om este încă controversat. Polimorfismul c.-492T>C (rs5082) din promotorul genei APOA2 este unul dintre cele mai studiate, iar genotipul CC a fost asociat cu creșterea BMI, a circumferinței abdominale, a procentului de grăsime corporală, a consumului de alimente și a HDL-C în diferite populații, în prezența unei diete bogate în acizi grași saturați. (11,12).

Apolipoproteina (apo) A5 este un modulator al homeostazei triacilglicerolilor (trigliceridelor, TG) din plasmă. Este sintetizată exclusiv în ficat, iar concentrațiile sale în circulație sunt extrem de scăzute. APO-A5 intensifică activitatea lipoprotein-lipazei și inhibă producția de trigliceride. Polimorfismul APOA5 c.-1131T>C (rs662799) se asociază cu o lipoliză redusă și hipertrigliceridemie (13).

PPARG (rs1801382)

PPARG (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma) este un membru al superfamiliei de receptori nucleari activați de inductori ai proliferării peroxizomilor ce este localizat predominant în adipocite. Odată activat de către ligand, PPARG se leagă de o secvență specifică din structura ADN-ului și modulează transcripția genelor sale țintă, printre care se numără gena ce codifică acyl-CoA oxidaza implicată în beta-oxidarea peroxizomală a acizilor grași. PPARG intervine în diferențierea adipocitelor, reglarea sensibilității la insulină și lipogeneză.

Consumul unei diete bogate în grăsimi determină hipertrofia adipocitelor sub influența PPARG, iar celulele adipoase vor secreta factori de rezistență la insulină, cum ar fi TNFa, rezistin, precum și acizi grași liberi (14,15).

Polimorfismul PPARG rs1801282 C>G determină sinteza unei proteine cu activitate redusă prin substituția prolinei (Pro) cu alanina (Ala) în poziția 12 (Pro12Ala) și se presupune că ar avea un efect protector în ceea privește dezvoltarea diabetului. Cu toate acestea,  alela G minoră a fost asociată cu obezitatea în diverse populații, în prezența unei diete bogate în grăsimi saturate.  Subiecții supraponderali și obezi care prezintă polimorfismul PPARG rs1801282 C>G pot beneficia de o dietă hipocalorică, cu un conținut redus de grăsimi, moderat de carbohidrați și proteine (6).

ADRB2 (rs1042713), ADRB2 (rs1042714), ADRB3 (rs4994)

Genele ADRB2 și ADRB3 codifică receptorii adrenergici β2 și β3. Aceștia fac parte din sistemul adrenergic care stimulează mobilizarea lipidelor din țesutul adipos prin acțiunea catecolaminelor (epinefrina și norepinefrina).

ADRB2 este un receptor cuplat cu proteina G larg distribuit în organism și localizat pe adipocite. Sub influența catecolaminelor modulează lipoliza și lipogeneza.

Polimorfismele Arg16Gly (285A>G, rs1042713) și Gln27Glu (318C>G, rs1042714) din gena ADRB2 au fost asociate cu dezvoltarea excesului ponderal, hipertensiunii, sindromului metabolic, exacerbărilor astmului. Modificările secvenței de aminoacizi de la capatul N-terminal extracelular al receptorului sunt asociate cu alterarea lipolizei, modificări în reglarea metabolismului cardiovascular, precum și scăderea funcției pulmonare și a răspunsul bronhodilatator la terapia cu beta-agoniști. Pacienții purtători ai alelei G pot beneficia de o dietă hipocalorică combinată cu un program de exerciții fizice (6,16) .

Receptorul ADRB3 este localizat pe suprafața celulelor adipoase (albe sau brune); promovează lipoliza și termogeneza prin eliberarea noradrenalinei din nervii simpatici stimulați de temperaturi scăzute sau consumul alimentar.

Unul dintre polimorfismele cel mai des investigate ale genei ADRB3 este p.Trp64Arg (c. T387C, rs4994). Mai multe studii au aratat ca este asociat cu o rată metabolică mai mică în repaus, obezitate abdominală, creștere în greutate și dificultate de a pierde kilogramele acumulate (6,16).

Specimen recoltat: salivă (kit-ul de recoltare este furnizat de laborator) (17).

Vă rugăm să nu mâncați, nu beți, nu clătiți gura si nu vă spălați pe dinți timp de cel puțin 30 de minute înainte de recoltare.

1. Luați cele 3 tampoane cu eticheta de culoare albastră.

2. Scoateți cele 3 tuburi din pachetul steril

3. Luați primul tampon din recipient. Atingeți doar capacul din plastic, fără a atinge partea de bumbac.

4. Răzuiți cu tamponul în interiorul gurii: pe și sub limbă, în interiorul obrajilor, în spatele buzelor, pe gingii. Faceți această mișcare timp de cel puțin 30 de secunde.

 5. Introduceți tamponul în tub. NU introduceți tamponul în ambalajul de plastic, deoarece acest lucru va împiedica uscarea probei ce se realizează cu ajutorul membranei existentă în tub.

6. Repetați acest proces cu fiecare din cele 3 tampoane existente în set. Etichetați tuburile cu numele persoanei care urmează sa fie testată.

7. Introduceți recipientele de recoltare și formularul de consimțământ completat în punguta.

Metodă – Real-time PCR (17).

Raportarea și interpretarea rezultatelor

Buletinul de analize va contine următoarele informatii:

• Analiza genetică a 8 polimorfisme implicate în obezitate
• Factorii care contribuie predominant la obezitate (grăsimi sau carbohidrați)
• Program de nutriție și exerciții fizice personalizate profilului genetic
• Raport ce contine peste 1000 alimente evaluate pe baza profilului genetic al pacientului
• Program de pierdere în greutate
• Propuneri de meniuri zilnice personalizate in functie de profilul genetic
• Plan de dietă cu portalul DNAnutriControl (17).

Puteti vizualiza un exemplu de rezultat la link-ul de mai jos:

http://www.dnanutricontrol.com/bundles/uploads/novogenia_files/dnanutricontrol/files/demo/en/dnc/home/weight.sensor.pdf  

Referințe

1. Ogden CL, Carroll MD, Fryar CD, Flegal KM. Prevalence of Obesity Among Adults and Youth: United States 2011-2014. NCHS Data Brief., No129, November 2015. Ref Type: Internet Communication. https://www.cdc.gov/nchs/data/databriefs/db219.pdf.
2. World Health Organization. Obesity and overweight. Fact sheet (reviewed February 2018). Ref Type: Internet Communication. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en.
3. Popa S, Moţa M, Popa A, Moţa E, Serafinceanu C, Guja C, Catrinoiu D, Hâncu N, Lichiardopol R, Bala C, Popa A, Roman G, Radulian G, Timar R, Mihai B. Prevalence of overweight/obesity, abdominal obesity and metabolic syndrome and atypical cardiometabolic phenotypes in the adult Romanian population: PREDATORR study. J Endocrinol Invest. 2016 Sep;39(9):1045-53.
4. Pi-Sunyer FX. The obesity epidemic: pathophysiology and consequences of obesity. Obes Res. 2002 Dec;10 Suppl 2:97S-104S.
5. Gregori D, Foltran F, Verduci E, Ballali S, Franchin L, Ghidina M, Halpern GM, Giovannini M. A genetic perspective on nutritional profiles: do we still need them? J Nutrigenet Nutrigenomics. 2011;4(1):25-35.
6. Coletta A and Kreider RB. Genetic Profiling for Weight Loss: Potential Candidate Genes. Bioenergetics 2015, 4:2 DOI: 10.4172/2167-7662.1000126
7. Qiu CJ, Ye XZ, Yu XJ, Peng XR, Li TH. Association between FABP2 Ala54Thr polymorphisms and type 2 diabetes mellitus risk: a HuGE Review and Meta-Analysis. J Cell Mol Med. 2014 Dec;18(12):2530-5.
8. Han TK. Effects Ala54Thr polymorphism of FABP2 on obesity index and biochemical variable in response to a aerobic exercise training J Exerc Nutrition Biochem. 2013 Dec;17(4):209-1.
9. Choquet H, Meyre D. Genetics of Obesity: What have we Learned? Curr Genomics. 2011 May;12(3):169-79.
10. Castellini G, Franzago M, Bagnoli S, Lelli L, Balsamo M, Mancini M, Nacmias B, Ricca V, Sorbi S, Antonucci I, Stuppia L, Stanghellini G. Fat mass and obesity-associated gene (FTO) is associated to eating disorders susceptibility and moderates the expression of psychopathological traits. PLoS One. 2017 Mar 10;12(3): e0173560.
11. Zaki ME, Amr KS, Abdel-Hamid M. APOA2 Polymorphism in Relation to Obesity and Lipid Metabolism. Cholesterol. 2013; 2013:289481.
12. Remaley AT. Apolipoprotein A-II: Still second fiddle in HDL metabolism? Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013 Feb;33(2):166-7.
13. Forte TM, Sharma V, Ryan RO. Apolipoprotein A-V gene therapy for disease prevention / treatment: a critical analysis. J Biomed Res. 2016 Mar;30(2):88-93.
14. Lefterova MI, Haakonsson AK, Lazar MA, Mandrup S. PPARγ and the global map of adipogenesis and beyond. Trends Endocrinol Metab. 2014 Jun;25(6):293-302.
15. Memisoglu A, Hu FB, Hankinson SE, Manson JE, De Vivo I, Willett WC, Hunter DJ. Interaction between a peroxisome proliferator-activated receptor gamma gene polymorphism and dietary fat intake in relation to body mass. Hum Mol Genet. 2003 Nov 15;12(22):2923-9.
16. Masuo K, Katsuya T, Fu Y, Rakugi H, Ogihara T, Tuck ML. Beta2- and beta3-adrenergic receptor polymorphisms are related to the onset of weight gain and blood pressure elevation over 5 years. Circulation. 2005 Jun 28;111(25):3429-34.
17. Laborator Synevo. Referinţele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2018. Ref Type: Catalog.