Metabolický syndrom souvisí s studené tolerance

15. února 2008

Vědci z University of Chicago zjistili, že mnoho genetických variant, které umožnily lidské populace tolerovat chladnějších klimatických podmínkách může také ovlivnit jejich náchylnost k metabolickým syndromem, seskupení souvisejících abnormalit, jako je obezita, zvýšené hladiny cholesterolu, onemocnění srdce a diabetes.

před více než 100 lety vědci poznamenali, že lidé obývající chladnější oblasti byli objemnější a měli relativně kratší paže a nohy. V roce 1950, vědci zjistili korelace mezi chladnější podnebí a zvýšeným indexem tělesné hmotnosti (BMI), měření tělesného tuku na základě výšky a hmotnosti.

Nyní, ve studii publikované v únorovém vydání open-access časopis PLoS Genetics, vědci zjistili silnou korelaci mezi klimatem a několik genetických variant, které se zdají mít vliv na riziko metabolického syndromu, v souladu s myšlenkou, že tyto varianty hrál klíčovou roli v přizpůsobení se chladu. Vědci uvádějí, že některé geny spojené s tolerancí za studena mají ochranný účinek proti nemoci, zatímco jiné zvyšují riziko onemocnění.

“Naši nejstarší předkové člověka žili v horkém vlhkém klimatu, který se umístil důraz na rozptyl tepla,” řekla Anna Di Rienzo, profesor lidské genetiky na University of Chicago. “Jako některé populace se stěhoval z Afriky do mnohem chladnější podnebí, tam by byl tlak, aby se přizpůsobily své nové nastavení posílením procesy, které produkují a udržují teplo.”

“Tisíce let později,” řekla, “v době, která kombinuje rozšířený ústřední topení s overabundant dodávek potravin, genetické změny vzali na trochu jiný význam. Mění naši náchylnost k zcela novému souboru nemocí, jako je obezita, ischemická choroba srdeční a diabetes 2. typu.”

vědci se rozhodl podívat se na korelace mezi frekvencí genetické variace spojené s metabolickým syndromem a klimatických proměnných v celém světě vzorků populace.

vybrali 82 genů spojených s energetickým metabolismem-mnoho z nich se dříve podílelo na riziku onemocnění-a hledali změny v těchto genech související s klimatem. Studovali genetickou variabilitu v 1,034 lidí z 54 obyvatel, rozšířené hledání korelace mezi frekvencí o určité genetické varianty a chladnějších klimatických podmínkách, měřeno podle zeměpisné šířky, stejně jako letní a zimní teploty.

Jeden z nejsilnějších signálů výběru přišel z leptin receptor, gen podílející se na regulaci chuti k jídlu a energetické bilance. Jedna verze tohoto genu je stále častější v lokalitách s chladnějšími zimami. Tato verze leptin receptor je spojen se zvýšenou respirační kvocient-schopnost přijímat kyslík a uvolňovat oxid uhličitý, který hraje důležitou roli v produkci tepla. Tato alela byla také spojena s nižším BMI, méně břišního tuku a nižším krevním tlakem, a je tedy chráněna před metabolickým syndromem.

další geny, které se lišily podle klimatu, zahrnovaly několik zapojených do produkce tepla, metabolismu cholesterolu, spotřeby energie a regulace glukózy v krvi.
ne všechny genové varianty související s tolerancí za studena chrání před metabolickým syndromem. Například zvýšená hladina glukózy v krvi by mohla někoho chránit před chladem tím, že by palivo bylo snadněji dostupné pro výrobu tepla, ale zvyšuje riziko diabetu 2.typu. Verze gen známý jako FABP2, která se stala běžnější, protože teploty klesly příčiny zvýšeného BMI, podporuje ukládání tuků a zvyšuje hladinu cholesterolu v krvi. To by chránilo před chladem, ale zvýšilo náchylnost k srdečním onemocněním a cukrovce.

“Všechny tyto geny jsou pravděpodobně zapojeny do metabolických adaptací na chladné podnebí,” řekl Di Rienzo, “ale mají protichůdné účinky na metabolický syndrom riziko. Máme podezření, že se šíří rychle jako populace se usadil do chladnější a chladnější podnebí ve vyšších zeměpisných šířkách, ale v moderní éře se vzal na zcela nový význam, jako přísun kalorií z potravy má zploštělý a přežití výhodu generování více tepla bylo minimalizováno technologie.”

autoři naznačují, že hledání genů, které se liší podle klimatu by mohla poskytnout další stopy o nástupu metabolismu souvisejících onemocnění.

“biologické procesy, které ovlivňují toleranci vůči klimatickým extrémům,” autoři k závěru, “je pravděpodobné, že hrají důležitou roli v patogenezi společné metabolické poruchy… Naše výsledky argumentovat na roli klimatu úpravy v biologické procesy, které jsou základem metabolického syndromu a jeho fenotypy.”

tato práce byla financována Národními zdravotnickými ústavy. Další autoři zahrnují Angela Hancock, David Witonsky, Adam Gordon, Gidon Eshel, Jonathan Pritchard a Graham Coop z University of Chicago.