Obciążenie dziedziczne występowaniem otyłości i cukrzycy u chorych z otyłością ogromną

Bezpośrednią przyczyną powstania otyłości zawsze musi być utrzymujący się w odpowiednio długim przedziale czasu dodatni bilans energetyczny, który prowadzi do nadmiernego gromadzenia tkanki tłuszczowej organizmu. Wiadomo jednak, że na bilans ten wpływa bardzo wiele czynników mogących modyfikować zarówno mechanizmy przyjmowania energii jak również jej wydatkowania. Na większość tych procesów ma wpływ czynnik genetyczny, który modyfikując ich sprawność wpływa na większą lub mniejszą skłonność do magazynowania energii w postaci tkanki tłuszczowej, a co za tym idzie do powstawania otyłości. Należy również zauważyć, że rozwój ewolucyjny człowieka jako gatunku przebiegał w sytuacji stałego braku pożywienia. Fakt ten tłumaczy, dlaczego organizm ludzki posiada wiele mechanizmów obronnych chroniących go przed brakiem pożywienia, natomiast słabo jest przygotowany na sytuację stałego jego nadmiaru jak ma to miejsce w populacjach krajów rozwiniętych. Badanie obciążenia rodzinnego występowaniem otyłości nie daje pełnej wiedzy na temat obciążenia dziedzicznego otyłością. Wspólna nisza środowiskowa, jaką zamieszkują zwykle osoby spokrewnione powoduje, że mają one podobne wyuczone z pokolenia na pokolenie zwyczaje żywieniowe, podobną preferencję, co do spontanicznej aktywności fizycznej czy wreszcie podobną psychologiczną akceptację dla pożądanej budowy ciała jako prawidłowej. Jednak badania zajmujące się oceną korelacji masy ciała dzieci adoptowanych z rodzicami prawnymi i biologicznymi wykazały, że masa ciała dzieci lepiej korelowała z masą ciała rodziców biologicznych niż prawnych (1). Tak samo w wielu badaniach wykazano podobną odpowiedź na dietę wysoko- i niskoenergetyczną u bliźniąt jednojajowych przy braku korelacji pomiędzy osobami niespokrewnionymi (2). Fakty te jak i wiele innych badań pozwalają na chwilę obecną ocenić, że w około 40% za powstanie otyłości odpowiedzialne są czynniki dziedziczne, a w około 60% czynniki środowiskowe. Specyficzną grupę pacjentów z otyłością stanowią chorzy z otyłością ogromną (wskaźnik masy ciała BMI>40 kgm²). Obok bardzo dużego zagrożenia dla zdrowia i życia, jakie występuje u tych pacjentów interesującym spostrzeżeniem było powtarzające się w badaniu podmiotowym duże obciążenie rodzinne otyłością oraz chorobami będącymi składowymi zespołu metabolicznego. Fakt ten rzadko jest opisywany w piśmiennictwie fachowym. To skłoniło nas do zbadania tego problemu. Celem pracy jest ocena rodzinnego występowania otyłości i cukrzycy u chorych z otyłością ogromną

Materiał chorych stanowiło 100 kolejnych osób z otyłością ogromną, które zgłosiły się na leczenie w Uzdrowiskowym Szpitalu Klinicznym w Ciechocinku i wyraziły zgodę na wzięcie udziału w badaniu. Ogólną charakterystykę badanej populacji przedstawiono w tabeli 1. Zwraca uwagę w niej większy odsetek kobiet niż mężczyzn w badaniu oraz wysoka wynikająca z kryteriów włączenia do programu wysoka średnia masa ciała chorych.

W tabeli 2 przedstawiono charakterystykę grupy badanej pod kątem występowania chorób wchodzących w skład zespołu metabolicznego. Duża częstość występowania w badanej populacji składowej zespołu metabolicznego jest kolejną cechą charakteryzującą badaną populację.

Od wszystkich pacjentów biorących udział w badaniu zebrano wywiad rodzinny na formularzu badań obciążenia genetycznego. Przedstawiono go na rycinie 1. Wywiad z pacjentem przeprowadzał przeszkolony pracownik medyczny, który wnikliwie analizował swobodne odpowiedzi pacjentów na temat jego rodziny, aby ustalić czy wśród bliskich pacjenta występowała otyłość i cukrzyca, czy otyłość ta mogła osiągać rozmiary otyłości ogromnej.

Uzyskane dane były następnie zapisywane w formularzu badań genetycznych i poddawane analizie z odrębnym uwzględnieniem rodziny ze strony matki badanego i ze strony ojca badanego.

Na rycinie 2 przedstawiono wyniki wykonanych badań, dotyczące częstości występowania otyłości i cukrzycy w wywiadzie rodzinnym osób z otyłością ogromną. Zwraca uwagę, że prawie sto procent populacji miało dodatni wywiad rodzinny w kierunku otyłości, a blisko dwie trzecie dodatni wywiad rodzinny w kierunku cukrzycy.

Rycina 3 przedstawia analizę liczby pokoleń z otyłością, w rodzinie osób z otyłością ogromną, u ponad 80% badanych otyłość występowała u minimum dwóch pokoleń. Rycina 4 przedstawia analizę liczby pokoleń w rodzinie z cukrzycą w badanej populacji. U około jednej trzeciej badanych cukrzyca występowała w więcej niż jednym pokoleniu.

W świetle dotychczas opublikowanych badań istnieje blisko 350 genów, których mutacja może mieć związek z występowaniem otyłości. Geny te znajdowano na praktycznie wszystkich chromosomach z wyjątkiem chromosomu Y (3, 4). W piśmiennictwie opisywane są pojedyncze przypadki otyłości wywołanej pojedynczą mutacją genu (5), jednak w większości wypadków mamy do czynienia z dziedziczeniem wielogenowym, gdzie na powstanie fenotypu otyłości ma wpływ wiele genów wzajemnie ze sobą oddziaływujących i dodatkowo powiązanych z czynnikami środowiskowymi (6). Wielość genotypów mogących dawać w efekcie fenotyp otyłości znacznie utrudnia prowadzenie badań mogących wyselekcjonować geny o udowodnionym wpływie na powstanie otyłości. Rozwiązaniem mogłoby być badanie dużych populacji osób otyłych (wielotysięczne grupy pacjentów) lub badanie specyficznych podgrup osób otyłych, które mogą mieć podobny genotyp do otyłości prowadzący. Populacja osób z otyłością ogromną jest jedną z takich możliwych podgrup. Chorzy otyli ogromnie w swej masie nie jedzą więcej niż pacjenci z otyłością mniejszego stopnia, mają podobną aktywność fizyczną, a jednak nie przechodzą do stabilnej fazy otyłości z utrzymywaniem się stałej podwyższonej masy ciała, a tyją dalej osiągając czasem masę ciała przekraczającą dwieście kilogramów (7, 8). Wykazane w naszych badaniach bardzo duże obciążenie rodzinne otyłością w tej grupie w połączeniu z przytoczonymi wyżej faktami sugeruje, że istnieje jakiś czynnik dodatkowy, prawdopodobnie dziedziczny, który wpływa na stałe zwiększanie masy tłuszczowej u tych chorych. Wyniki naszych badań mogą być podstawą do prowadzenia dalszych badań, opartych na analizie DNA u tych chorych. Badania takie tym bardziej mogą być obiecujące, iż oparte byłyby na populacji polskiej. Populacja ta jest stosunkowo jednorodna genetycznie. Na terenie naszego kraju jest mało materiału genetycznego populacji napływowych. Taka jednorodność populacji zwiększa szansę na wykrycie mutacji genowych o dość dużym rozpowszechnieniu, których wpływ na powstawanie otyłości łatwiej w tym momencie udowodnić. W badaniach naszych wykazaliśmy również duże rodzinne obciążenie cukrzycą wśród naszych badanych. Krytycznie oceniając uzyskane wyniki trzeba zwrócić uwagę na pewne niedoskonałości stosowanej w tym wypadku metody. Z jednej strony cukrzyca występowała u bardzo dużego odsetka badanej populacji otyłych ogromnie. Jest to ogólnie znany fakt, już w badaniach Nurses Health Study wykazano, że otyłość ogromna zwiększa ryzyko cukrzycy 68-krotnie w stosunku do populacji osób szczupłych, nasze badania są tu zgodne z tymi wynikami (9). Ponieważ tak duża część populacji badanej miała cukrzycę to stwierdzone przez nas rodzinne występowanie cukrzycy u 46% badanych mogło być wynikiem dziedziczenia skłonności do cukrzycy i nie wynikać bezpośrednio z otyłości ogromnej. Z drugiej strony dużo mniej skuteczne algorytmy wykrywania cukrzycy funkcjonujące jeszcze kilkanaście lat temu mogły doprowadzić do zaniżenia obciążenia rodzinnego cukrzycą. Ta stosunkowo mała czułość metody w tym wypadku utrudnia interpretację uzyskanych wyników. Niezależnie od tych niedoskonałości uzyskane wyniki mają też bardzo cenne implikacje praktyczne. Można sądzić, że badanie w tej populacji polimorfizmów genowych mających wpływ między innymi na powstawanie insulinooporności, procesów miażdżycowych, dysfunkcji śródbłonka mogłoby być łatwiejsze ze względu na dużą częstość stwierdzanych zaburzeń mających również odzwierciedlenie w obciążeniu rodzinnym.

1. W badanej populacji otyłości ogromnej u 94% populacji występuje rodzinne obciążenie otyłością.

2. Bardzo często, bo u 60% w badanej grupie otyłych występuje również rodzinne obciążenie cukrzycą.

3. Badania nasze sugerują, że w grupie otyłości ogromnej udział czynników genetycznych w etiopatogenezie otyłości może być znacznie większy niż w otyłości mniejszego stopnia.