Syndrom metaboliczny powiązany jest z tolerancją na zimno
Marta Pieszko | 2008-02-19
Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago odkryli, że zmienność genetyczna, która umożliwia populacjom ludzkim tolerancję na zimne temperatury, może również wpływać na ich podatność na syndrom metaboliczny, czyli równoczesny przebieg trzech związanych ze sobą chorób: miażdżycy naczyń, otyłości oraz cukrzycy. A to z kolei może prowadzić do zawału serca lub udaru.
Ponad sto lat temu, naukowcy zauważyli, że ludzie zamieszkujący chłodniejsze regiony świata są masywniejsi oraz mają stosunkowo krótsze ręce i nogi. W roku 1950 naukowcy odkryli korelację pomiędzy chłodniejszym klimatem a wyższym indeksem masy ciała (BMI - body mass index), wskaźnikiem zawartości tkanki tłuszczowej opartej na wzroście i wadze.
Obecnie, dzięki badaniom opublikowanym w lutowym wydaniu czasopisma PLoS Genetics, naukowcy odkryli silny związek pomiędzy klimatem a niektórymi wariantami genetycznymi, które wydają się mieć wpływ na ryzyko wystąpienia syndromu metabolicznego. Ich badania oparły się o ideę, że te warianty grają kluczową rolę w przystosowaniu się do zimnej temperatury. Zauważono, że niektóre geny (LEPR R109K, FABP2 A54T) związane z tolerancją na zimno działają w sposób ochronny; działają przeciwko niektórym chorobom, podczas gdy inne powodują wzrost ryzyka zachorowania.
„Nasi przodkowie żyli w gorącym i wilgotnym klimacie” mówi Anna Di Rienzo, profesor genetyki z Uniwersytetu w Chicago. „Gdy niektóre populacje wyemigrowały poza Afrykę, w chłodniejsze tereny, musiała nastąpić adaptacja do nowych warunków poprzez procesy, które produkują oraz utrzymują ciepło. Tysiące lat później w erze, kiedy centralne ogrzewanie jest normą a zdobycie pożywienia nie stanowi żadnego problemu, te zmiany genetyczne nabrały innego znaczenia. Obecnie zmieniają one naszą podatność na wiele chorób, takich jak otyłość, miażdżyca naczyń czy cukrzyca typu drugiego.”
Naukowcy poszukiwali związku pomiędzy częstością zmienności genetycznej powiązanej z syndromem metabolicznym a zmianami klimatycznymi w próbkach pobranych od ludzi z całego świata. Wyselekcjonowano 82 geny związane z metabolizmem energii. Przebadano polimorfizm genetyczny u 1034 ludzi z 54 populacji, co pozwoliło na odkrycie szeroko rozprzestrzenionych korelacji pomiędzy częstością pewnych genetycznych wariantów a chłodnym klimatem, mierzonym pod względem szerokości geograficznej a także temperatury lata i zimy.
Jeden z najsilniejszych sygnałów pochodził z receptora leptyny, genu odpowiedzialnego za regulację apetytu oraz za bilans energii. Jedna wersja tego genu występuje bardzo często w miejscach, gdzie zimy są ciężkie. Ta wersja receptora leptyny jest związana z podwyższonym współczynnikiem oddechowym (stosunkiem objętości wydzielonego CO2 do ilości pobranego tlenu). Allel ten jest również powiązany z niższym BMI, mniejszą ilością tłuszczu w okolicach brzusznych oraz niższym ciśnieniem krwi, co przeciwdziała syndromowi metabolicznemu.
Inne geny, które zmieniają się w zależności od klimatu są też związane z produkcją ciepła, metabolizmem cholesterolu, zużyciem energii oraz regulacją poziomu glukozy we krwi. Nie wszystkie warianty genów związane z tolerancją na zimno chronią przed syndromem metabolicznym. Podwyższony poziom glukozy we krwi, może np. ułatwiać produkcję ciepła, ale jednocześnie powoduje wzrost ryzyka wystąpienia cukrzycy typu drugiego. Wersja genu znanego jako FABP2, która występuje często gdy temperatura spada, powoduje podwyższony BMI, przyczynia się do odkładania się tłuszczu i podwyższenia poziomu cholesterolu. Pozwala to chronić się przed chłodem, jednak wzrasta tutaj również podatność na choroby serca i cukrzycę.
„Wszystkie te geny prawdopodobnie są zaangażowane w metaboliczną adaptację do chłodnego klimatu” mówi Di Rienzo. „Podejrzewamy, że rozprzestrzeniają się one szybko, kiedy to populacje osiedlają się w coraz zimniejszych terenach”. Procesy biologiczne, które wpływają na tolerancję na klimatyczne ekstrema grają prawdopodobnie ważną rolę w patogenezie częstych metabolicznych zaburzeń.
Źródło:Źródło:
1. eurekalert.org, „Metabolic syndrome linked to cold tolerance” by John Easton, 14-Feb-2008.
2. genetics.plosjournals.org, “Adaptations to Climate in Candidate Genes for Common Metabolic Disorders” by Angela M. Hancock, February 15, 2008.