Metabool syndroom verbonden met koude tolerantie
15 februari 2008
onderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben ontdekt dat veel van de genetische variaties die de menselijke populaties in staat hebben gesteld om koudere klimaten te verdragen, ook hun gevoeligheid voor metabool syndroom kunnen beïnvloeden, Een cluster van gerelateerde afwijkingen zoals obesitas, verhoogde cholesterolspiegels, hartziekten en diabetes.
meer dan 100 jaar geleden merkten wetenschappers op dat mensen in koudere gebieden groter waren en relatief kortere armen en benen hadden. In de jaren 1950 vonden onderzoekers correlaties tussen koudere klimaten en verhoogde body mass index (BMI), een maat voor lichaamsvet, gebaseerd op lengte en gewicht. In een studie gepubliceerd in het februari nummer van het open-access tijdschrift PLoS Genetics, hebben wetenschappers een sterke correlatie gevonden tussen het klimaat en een aantal van de genetische variaties die het risico op het metabool syndroom lijken te beïnvloeden, in overeenstemming met het idee dat deze varianten een cruciale rol speelden bij aanpassingen aan de kou. De onderzoekers melden dat sommige genen geassocieerd met koude tolerantie een beschermend effect hebben tegen de ziekte, terwijl anderen het risico op ziekten verhogen.”Our earliest human ancestors lived in a hot Void climate that placeed a premium on dispersing heat,” said Anna Di Rienzo, professor of human genetics aan de University of Chicago. “Omdat sommige populaties uit Afrika migreerden naar veel koelere klimaten, zou er druk zijn geweest om zich aan te passen aan hun nieuwe omgeving door het stimuleren van de processen die warmte produceren en vasthouden.”
“duizenden jaren later,” zei ze, ” in een tijdperk dat wijdverbreide Centrale verwarming combineert met een overvloedige voedselvoorziening, hebben deze genetische veranderingen een andere betekenis gekregen. Ze veranderen onze gevoeligheid voor een geheel nieuwe reeks ziekten, zoals obesitas, coronaire hartziekte en type 2 diabetes.”
de onderzoekers gingen op zoek naar correlaties tussen de frequentie van genetische variaties in verband met het metabool syndroom en klimaatvariabelen in wereldwijde populatiemonsters.
zij selecteerden 82 genen die geassocieerd zijn met het energiemetabolisme–waarvan velen eerder betrokken waren bij het risico op ziekten–en zochten naar klimaatgerelateerde variaties in deze genen. Ze bestudeerden genetische variatie bij 1.034 mensen uit 54 populaties en vonden wijdverspreide correlaties tussen de frequenties van bepaalde genetische variaties en koudere klimaten, gemeten door breedtegraad en zomer-en wintertemperaturen.
een van de sterkste signalen van selectie kwam van de leptinereceptor, een gen dat betrokken is bij de regulering van de eetlust en de energiebalans. Een versie van dit gen komt steeds vaker voor in plaatsen met koudere winters. Deze versie van de leptinereceptor wordt geassocieerd met een verhoogd ademhalingsquotiënt–het vermogen om zuurstof op te nemen en kooldioxide vrij te geven–wat een belangrijke rol speelt bij de warmteproductie. Dit allel is ook verbonden met lagere BMI, minder buikvet en lagere bloeddruk, en is dus beschermend tegen metabool syndroom.
andere genen die varieerden naar gelang van het klimaat waren onder andere betrokken bij warmteproductie, cholesterolmetabolisme, energiegebruik en bloedglucoseregulatie.
niet alle aan koudetolerantie gerelateerde genvarianten beschermen tegen het metabool syndroom. Verhoogde bloedsuikerspiegel, bijvoorbeeld, kan iemand te beschermen tegen de kou door het maken van brandstof gemakkelijker beschikbaar voor warmteproductie, maar het verhoogt het risico van type 2 diabetes. De versie van een gen dat als FABP2 wordt bekend die gemeenschappelijker werd aangezien de temperaturen daalden veroorzaakt verhoogde BMI, bevordert vetopslag en verheft cholesterolniveaus. Dit zou beschermen tegen de kou, maar de gevoeligheid voor hart-en vaatziekten en diabetes verhogen.
” al deze genen zijn waarschijnlijk betrokken bij metabole aanpassingen aan koude klimaten,” zei Di Rienzo, “maar ze hebben tegengestelde effecten op het risico van het metabool syndroom. We vermoeden dat ze zich snel verspreiden als populaties zich in koudere en koudere klimaten vestigden op hogere breedtegraden, maar in de moderne tijd hebben ze een geheel nieuwe betekenis gekregen, als de aanvoer van calorieën uit voedsel is toegenomen en het overlevingsvoordeel van het genereren van meer warmte is geminimaliseerd door technologie.”
de auteurs suggereren dat het zoeken naar genen die variëren naar gelang van het klimaat extra aanwijzingen zou kunnen geven over het ontstaan van met het metabolisme samenhangende ziekten.”The biological processes that influence tolerance to climatic extremes, “the authors concluded,” are likely to play important role in the pathogenesis of common metabolic disorders… Our results arguments for a role of climate adaptations in the biological processes onderliggend the metabolic syndrome and its fenotypes.”
dit werk werd gefinancierd door de National Institutes of Health. Andere auteurs zijn Angela Hancock, David Witonsky, Adam Gordon, Gidon Eshel, Jonathan Pritchard en Graham Coop van de Universiteit van Chicago.
