O tym, że przynajmniej częściowo otyłość może mieć związek z genami, naukowcy mówią coraz głośniej. O prawdziwości tego twierdzenia codziennie przekonuje się w swojej pracy prof. Mariusz Wyleżoł, kierownik Warszawskiego Centrum Kompleksowego Leczenia Otyłości i Chirurgii Bariatrycznej w Szpitalu Czerniakowskim. – Ja sam chyba jestem pod tym względem uprzywilejowany. Mogę zjeść naprawdę dużo, zdecydowanie więcej niż niektórzy znajomi czy pacjenci chorzy na otyłość, a jestem szczupły – mówi prof. Wyleżoł.

Naukowcom udało się już zidentyfikować wiele genów, które mogą mieć wpływ na to, jak nasz organizm radzi sobie z dostarczaną mu energią, jak łatwo wywołuje uczucie sytości czy głodu. Szczęściarze, jak prof. Wyleżoł, dziedziczą warianty genów, dzięki którym utrzymanie szczupłej sylwetki nie sprawia kłopotów, podczas gdy inni – jak Basia – muszą liczyć każdą kalorię. Które geny są winne i czy naprawdę nie da się z nimi wygrać?

Skłonność do otyłości może mieć na przykład związek z… genami metabolizmu kofeiny – wykazali naukowcy z Karolinska Institutet w Sztokholmie oraz Imperial College London. Zbadali wpływ dwóch wariantów genów, związanych z poziomem kofeiny w osoczu u osób pochodzenia europejskiego, na wagę ciała, BMI (wskaźnik masy ciała wyznaczany przez liczbę kilogramów podzieloną przez wzrost w metrach do kwadratu), skłonność do cukrzycy typu 2 oraz chorób krążenia. Z badania, którego wyniki opublikował "British Medical Journal", wynika, że poziom kofeiny po spożyciu np. kawy, różni się u poszczególnych osób w zależności od tego, jaki wariant genu miały w swoim DNA. U jednych osób kofeina w osoczu utrzymuje się dłużej i ma wyższe stężenie niż u osób, które tych wariantów nie mają.

Kiedy wysokoenergetyczne jedzenie zalewa nas ze wszystkich stron, geny, które kiedyś zapewniały przetrwanie, stają się naszym fatum.

Wyższe stężenie kofeiny w osoczu jest też skorelowane z niższym BMI, a więc ci, u których kofeina nie jest metabolizowana zbyt szybko, są szczuplejsze niż osoby niemające tych korzystnych genów, a do tego pierwsza grupa ma niższe ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2.

Jak sądzą badacze, kofeina pozytywnie wpływa na masę ciała i chroni przed cukrzycą typu 2 dzięki temu, że zwiększa wytwarzanie ciepła przez organizm i utlenianie tłuszczu, a to dwa procesy, które usprawniają ogólny metabolizm. Czyżby więc wystarczyło pić więcej kawy, żeby podnieść jej poziom w osoczu i tym samym uchronić się przed otyłością? Do tego potrzeba więcej badań, bo nadmiar kofeiny nie jest bez znaczenia dla organizmu – studzą entuzjazm badacze, chociaż to może być jakiś trop w poszukiwaniu nowych metod zapobiegania chorobom metabolicznym, w tym otyłości.

Czy te dwa warianty genów mogą być od dawna poszukiwanymi "genami otyłości"? Jeżeli tak, to jednymi z bardzo wielu. Związek otyłości z czynnikami dziedzicznymi potwierdza wiele innych badań, w tym klasyczne w genetyce badania z udziałem bliźniąt jednojajowych. Przeprowadzili je w 1997 roku naukowcy z Virginia Institute for Psychiatric and Behavioral Genetics. Przyjrzeli się historii życia i otyłości 25 tys. par bliźniąt i 50 tys. par rodziców biologicznych i adopcyjnych. Ta analiza pokazała, że BMI bliźniąt jednojajowych, a więc o identycznych genach, jest bardziej zbliżone do BMI rodziców biologicznych niż adopcyjnych, nawet jeśli dzieci od maleńkości wychowywały się w rodzinie adopcyjnej o innych zwyczajach żywieniowych, niż mieli ich rodzice biologiczni. Genetycy oszacowali wówczas, że czynniki genetyczne mogą odpowiadać nawet za 50-90 proc. zmienności BMI u bliźniąt.

Wówczas nie znano jeszcze żadnych genów, które odpowiadałyby za dziedziczenie skłonności do otyłości. Dziś najlepiej zbadana jest otyłość o podłożu monogenowym, czyli wywoływana przez jeden wadliwy gen. Takich genów, które w pojedynkę mogą doprowadzić do otyłości, znamy zaledwie kilka. – Najgorzej mają osoby, które dziedziczą jeden z wariantów genu LEP, czyli leptyny, hormonu sytości, oraz genu LEPR, receptora tego hormonu – tłumaczy prof. Ewa Bartnik, genetyk z Uniwersytetu Warszawskiego. Leptyna odpowiada za uczucie sytości, a u osób z niekorzystnym wariantem tych genów jest albo za mało leptyny, albo receptory niedostatecznie reagują na ten hormon. W jednym i drugim przypadku efekt jest taki, człowiek jest po prostu nieustająco głodny. – Ta mutacja w genomie sprawia, że otyłość jest niemal przesądzona, ale takie jednogenowe przyczyny otyłości są niezwykle rzadkie – mówi prof. Bartnik.

Genów, które mają większy lub mniejszy wpływ na to, w jaki sposób przybieramy na wadze i jak łatwo ją tracimy, jest jednak dużo więcej. – To niezwykle złożona łamigłówka genów zaangażowanych w nasz metabolizm oraz w biochemiczną równowagę między stanami głodu i sytości – mówi prof. Bartnik. – W 2009 roku znaliśmy zaledwie jeden taki gen, dzisiaj ponad tysiąc, wśród nich kilka wariantów genów, które wydają się mieć szczególnie duże znaczenie dla utrzymania prawidłowej wagi – mówi prof. Bartnik.

Jeden z takich genów to FTO, kodujący enzym ważny dla gospodarki energetycznej organizmu. Osoby mające niekorzystny wariant tego genu, określany literami AA, jedzą zazwyczaj o 25 proc. więcej niż osoby z pozostałymi dwoma wariantami, a wskaźnik ich masy ciała BMI jest wyższy średnio o 1,1. Ten wariant genu FTO występuje u około 16 proc. Europejczyków. Ale to tylko jeden z kilku niekorzystnych wariantów genów wpływających na predyspozycje do otyłości. Może do niego dołączyć na przykład gen MC4R, który koduje receptory enzymu melanokortyny 4, znajdujące się w podwzgórzu – części mózgu zawiadującej uczuciem głodu i sytości. Jak wykazała prof. Sadaf Farooqi z University of Cambridge, gen ten wpływa na upodobanie zwłaszcza do potraw tłustych. Prof. Farooqi podzieliła 54 osoby na trzy grupy: z prawidłową wagą, otyłe bez niekorzystnego wariantu MC4R oraz z tym wariantem. Okazało się, że osoby z ostatniej grupy zjadały dwukrotnie więcej tłustych potraw niż osoby szczupłe i o 65 proc. więcej niż otyłe, ale bez tego genu.

Genetycznie uwarunkowane są również typy otyłości, zwłaszcza skłonność do niebezpiecznej dla zdrowia otyłości brzusznej, w której tkanka tłuszczowa gromadzi się głównie w okolicach pasa oraz w jamie brzusznej, otłuszczając narządy wewnętrzne. Ta cecha jest w wysokim stopniu dziedziczna. Jak szacują naukowcy, nawet w 70 proc. za skłonność do otyłości brzusznej odpowiadają geny. Tego dowodzi badanie przeprowadzone przez naukowców z Harvard Medical School, którzy przeanalizowali geny oraz obrazy z rezonansu magnetycznego w bazie medycznej brytyjskiego Biobanku, zawierającego dane prawie 40 tys. Brytyjczyków. Potwierdzili oni, że skłonność do gromadzenia tłuszczu trzewnego jest dziedziczna. Szacuje się, że za tę skłonność odpowiada aż 49 różnych wariantów genów.

Osoby z tymi pechowymi wariantami nie tylko łatwiej przybierają na wadze, ale też trudniej chudną. Pokazało to badanie Genonimo, przeprowadzone przez badaczy z irlandzkiego University of Galway oraz angielskiego Brunel University London pod kierownictwem prof. Francisa Furicane. Zaprosili oni do eksperymentu 93 osoby, których BMI wynosiło średnio 52, czyli było aż dwukrotnie wyższe niż BMI zdrowego człowieka. U każdego z nich przeprowadzono badanie pod kątem sześciu najczęstszych genetycznych czynników ryzyka otyłości – w tym stosunku obwodu talii do bioder, wskazującego stopień otyłości brzusznej, a następnie ułożono dla nich dietę odchudzającą.

Badanie trwało 24 tygodnie i ci, którzy wytrwali, faktycznie schudli – średnio 16 proc. masy ciała. Okazało się, że osoby z otyłością brzuszną schudły mniej niż reszta. "Pokazuje to, że osoby z poważną otyłością, które mają genetyczną skłonność do centralnego magazynowania tłuszczu, gorzej reagują na intensywne ograniczenia dietetyczne" – piszą badacze w "Journal of Personalized Medicine".

Problem w tym, że choć o genach zwiększających predyspozycje do otyłości wiemy już całkiem dużo, niewiele jeszcze jesteśmy w stanie z tą wiedzą zrobić. Terapie genowe są jeszcze w powijakach, a próby modyfikacji genetycznych wykonywane co najwyżej na myszach. Wyniki są jednak obiecujące, co pokazuje badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Hanyang w Seulu. Za pomocą modyfikacji genetycznych wyciszyli oni u myszy pracę genu Fabp4, odpowiadającego za metabolizm kwasów tłuszczowych. Modyfikację tę przeprowadzono u zwierząt, które wcześniej naukowcy utuczyli dietą wysokokaloryczną. Okazało się, że zmniejszenie ekspresji genu Fabp4 poskutkowało aż 20-procentowym spadkiem masy ciała u myszy i zdecydowanie lepszymi wynikami ogólnymi – zmniejszeniem poziomu trójglicerydów, złagodzeniem insulinooporności i stłuszczenia wątroby.

Takie modyfikacje wykonywane u ludzi to jednak pieśń przyszłości, choć już dzisiaj bez problemu możemy sobie zbadać geny pod kątem wariantów predysponujących do otyłości. Oferuje je mnóstwo laboratoriów. Badają między innymi warianty genów FTO, ale też kilka innych związanych z metabolizmem i predyspozycjami do otyłości. Firmy wykonujące te badania oferują często w pakiecie tzw. genodietę czy dietę opartą na DNA. Miałaby ona odpowiadać na konkretne predyspozycje danej osoby, na przykład związane z lepszym genetycznym uwarunkowaniem do trawienia tłuszczów czy węglowodanów albo do suplementacji witamin i mikroelementów. Problem w tym, że nie ma badań, które jednoznacznie potwierdzałyby skuteczność takiej diety. Są za to duże badania, które pokazują, że dostosowywanie diety do genów nie ma specjalnego znaczenia w odchudzaniu.

Takie badanie przeprowadzili w 2018 roku naukowcy ze Stanford University. 609 osób z BMI między 25 a 40, czyli z nadwagą i otyłych, losowo przydzielono do diety niskowęglowodanowej lub niskotłuszczowej. Jednocześnie sprawdzono w ich DNA trzy warianty genów, mogące wpływać na skuteczność jednej lub drugiej diety. Po 12 miesiącach od rozpoczęcia badania nie było specjalnych różnic między dwiema grupami odchudzających się – obie straciły na wadze mniej więcej tyle samo. Naukowcy nie znaleźli też żadnych dowodów na to, że utrata wagi miała związek z genotypem uczestników badania.

– Czynniki, które mogą wpływać na dobre wyniki stosowania diety DNA, to autosugestia oraz… pieniądze. Jeżeli ktoś decyduje się zapłacić ponad 3 tys. zł na zbadanie genów otyłości i ułożenie diety, to sam ten wydatek może być mobilizujący – mówi prof. Bartnik. Podobnego zdania jest prof. Wyleżoł. – Wielu moich pacjentów robiło sobie te komercyjne badania, ale chyba u żadnego nie dało to efektu, ja też nie kieruję się nimi w żaden sposób przy leczeniu otyłości, np. podejmowaniu decyzji o farmakoterapii czy operacji bariatrycznej – przyznaje. Geny nie mogą być też dla pacjenta wymówką ani usprawiedliwieniem, aby nie podejmować leczenia. – Na tym etapie, kiedy otyłość już powoduje różne powikłania, leczenie jest kluczowe, zarówno farmakologiczne, jak i chirurgiczne – twierdzi prof. Wyleżoł.

Jeśli badanie genetyczne nie wykryje żadnych genów zwiększających prawdopodobieństwo zachorowania na otyłość, może wywołać to zgubne poczucie bezpieczeństwa. – A przecież, patrząc z ewolucyjnego punktu widzenia, wszyscy mamy genetycznie zapisaną skłonność do otyłości, bo nasz gatunek kształtował się w warunkach niedoborów energetycznych, o jedzenie trzeba było walczyć, a organizm starał się zgromadzić jak najwięcej zapasów w postaci tkanki tłuszczowej – mówi prof. Wyleżoł. Dziś, kiedy wysokoenergetyczne jedzenie zalewa nas ze wszystkich stron, geny, które kiedyś zapewniały przetrwanie, stają się naszym fatum. – Wciąż zmuszają organizm do magazynowania energii, nie tylko przez wywoływanie uczucia głodu, ale też przyjemności z jedzenia – mówi prof. Wyleżoł. Kiedyś to dążenie do przyjemności gnało nas do polowania na mamuty, dziś zatracamy się w polowaniu na batoniki i chipsy. I to nas zabija.