Σύγχρονη μελέτη στο περιοδικό Nutrients εκτιμά ότι το 40-50% του δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ) οφείλεται σε κληρονομικούς παράγοντες, υποδεικνύοντας σημαντική γενετική συμβολή στην παχυσαρκία. Τα ευρήματα από μελέτες διδύμων δείχνουν, ωστόσο, ότι το ποσοστό κληρονομικότητας μεταβάλλεται ανάλογα με την ηλικία και την κατηγορία ΔΜΣ.
Παράλληλα, το εντερικό μικροβίωμα φαίνεται να συμμετέχει στη ρύθμιση της όρεξης και του μεταβολισμού. Τη σύστασή του επηρεάζουν περιβαλλοντικοί παράγοντες, ανάμεσά τους η διατροφή και ο τοκετός. Η μελέτη επισημαίνει πως χρειάζεται περισσότερη έρευνα για το πώς συνδέονται οι γενετικοί και οι μικροβιακοί παράγοντες στην ανάπτυξη της παχυσαρκίας. Αναδεικνύει, επίσης, τη σημασία της προσεγμένης διατροφής για τις γυναίκες αναπαραγωγικής ηλικίας, με στόχο τη βελτίωση του μικροβιώματος.
Ερευνητική ομάδα από τη Γερμανία και το Ηνωμένο Βασίλειο εξέτασε την κληρονομικότητα του δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ), σε πρόσφατη εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nutrients.
Η παχυσαρκία συνιστά σοβαρό πρόβλημα για τη δημόσια υγεία και συνδέεται με περισσότερες από 50 παθήσεις. Σε αυτές περιλαμβάνονται η υπέρταση, ο διαβήτης τύπου 2, η αποφρακτική άπνοια ύπνου, η λιπώδης νόσος του ήπατος, η δυσλιπιδαιμία και το σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών.
Οι μηχανισμοί πίσω από την παχυσαρκία δεν είναι πλήρως ξεκαθαρισμένοι και περιλαμβάνουν την αλληλεπίδραση της γενετικής με ένα περιβάλλον που ευνοεί την αύξηση βάρους. Παράλληλα, η κατανόηση του κοινού για το πώς αναπτύσσεται η παχυσαρκία επηρεάζεται από μύθους και παρανοήσεις. Η ανασκόπηση επισημαίνει ότι υπάρχει σημαντική γενετική συνιστώσα στην παχυσαρκία, δίνοντας ιδιαίτερη βαρύτητα στην κληρονομικότητα του ΔΜΣ.
Τι γνωρίζουμε για την κληρονομικότητα του ΔΜΣ
Τα δεδομένα από μελέτες διδύμων αποτελούν ισχυρή πηγή ενδείξεων για το πόσο κληρονομείται ο ΔΜΣ. Σε έρευνα στην Κίνα, με 1.421 ζεύγη διδύμων, η εκτίμηση έφτασε το 72%. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ακόμη ότι η κληρονομικότητα του ΔΜΣ και των καρδιομεταβολικών χαρακτηριστικών μειωνόταν με την ηλικία, ενώ στους μεγαλύτερους ανθρώπους οι περιβαλλοντικές επιδράσεις ήταν σημαντικότερες από τις γενετικές. Ισραηλινή μελέτη υπολόγισε σε 39% την κληρονομικότητα μεταξύ του ΔΜΣ γονέων και απογόνων. Συνολικά, τα ευρήματα δείχνουν υψηλή κληρονομικότητα για τον ΔΜΣ και, κατ’ επέκταση, την παχυσαρκία, της τάξης του 40% έως 50%.
Το ποσοστό κληρονομικότητας του ΔΜΣ δεν είναι ίδιο σε όλες τις ομάδες. Υπολογίζεται περίπου στο 30% για όσους έχουν φυσιολογικό βάρος, ενώ κυμαίνεται από 60% έως 80% στα άτομα με παχυσαρκία. Παράλληλα, οι μελέτες συσχέτισης σε επίπεδο γονιδιώματος (GWAS) έχουν εντοπίσει περισσότερες από 1.000 γενετικές παραλλαγές που επηρεάζουν τον ΔΜΣ· οι περισσότερες, ωστόσο, συνεισφέρουν μόνο λίγα γραμμάρια στο σωματικό βάρος.
Η επίδραση των αλληλομόρφων που ευνοούν την παχυσαρκία είναι εντονότερη σε όσους έχουν προδιάθεση για παχυσαρκία ή αύξηση βάρους, ενώ είναι μικρή στα άτομα με φυσιολογικό βάρος. Ακόμη και ο συνδυασμός χιλιάδων γενετικών παραλλαγών εξηγεί, μέσω των βαθμολογιών πολυγονιδιακού κινδύνου, μόλις περίπου το 8% των διαφορών στον ΔΜΣ. Αυτό δείχνει ότι μεγάλο μέρος της κληρονομικότητας παραμένει ανεξήγητο και αναφέρεται ως «ελλείπουσα κληρονομικότητα». Οι παραλλαγές που σχετίζονται με τη σωματική μάζα εκφράζονται κυρίως στο κεντρικό νευρικό σύστημα και ειδικότερα στον υποθάλαμο, ο οποίος ελέγχει την όρεξη και τον μεταβολισμό.
Η ανασκόπηση αναφέρει ακόμη ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ γονιδίων και περιβάλλοντος ενδέχεται να ενισχύουν τον γενετικό κίνδυνο. Η πολυπλοκότητα αυτών των επιδράσεων δυσκολεύει, επίσης, την προσπάθεια να εντοπιστούν οι αιτίες της ελλείπουσας κληρονομικότητας.
Εντερικό μικροβίωμα και ρύθμιση της όρεξης
Το εντερικό μικροβίωμα και τα μεταβολικά προϊόντα του επικοινωνούν με τον εγκέφαλο με άμεσους και έμμεσους τρόπους. Το μικροβίωμα μπορεί να επηρεάζει την τάση για αύξηση βάρους, καθώς συμμετέχει στον έλεγχο της όρεξης. Η σύνθεσή του έχει συσχετιστεί με το σωματικό βάρος, ενώ διαφέρει μεταξύ ατόμων με παχυσαρκία και αδύνατων ατόμων. Ρόλο στη διαμόρφωση του εντερικού μικροβιώματος έχουν επίσης η διατροφή και οι συνήθειες ζωής.
Μέσω της επίδρασής του στα ορμονικά σήματα που παράγουν τα εντεροενδοκρινικά κύτταρα του εντερικού τοιχώματος, το εντερικό μικροβίωμα επηρεάζει τον υποθαλαμικό έλεγχο της όρεξης και του μεταβολισμού. Στους παράγοντες που μεσολαβούν περιλαμβάνονται και προϊόντα του μεταβολισμού των μικροβίων, όπως τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs).
Σε μία μελέτη, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας ενεργοποίησαν τον υποδοχέα 41 που συνδέεται με την πρωτεΐνη G (GPR41). Η ενεργοποίησή του ενίσχυσε την έκκριση του πεπτιδίου YY (PYY), μιας ορμόνης που καταστέλλει την όρεξη και έχει ιδιότητες παρόμοιες με τις ινκρετίνες.
Τα SCFA ενεργοποιούν και τον υποδοχέα GPR43, συμπληρώνοντας τη δράση τους στο GPR41. Με αυτόν τον τρόπο προάγεται η έκκριση του γλυκαγονοειδούς πεπτιδίου 1 (GLP-1), το οποίο συμβάλλει στο αίσθημα κορεσμού και στη ρύθμιση της όρεξης. Δρώντας άμεσα στο κεντρικό νευρικό σύστημα αλλά και έμμεσα, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας μπορούν να επηρεάζουν σημαντικά τον υποθαλαμικό έλεγχο της όρεξης και του μεταβολισμού, αποτελώντας ενδεχομένως έναν βιολογικό παράγοντα που συνεισφέρει στον ΔΜΣ. Ωστόσο, η έρευνα συνεχίζεται για να αποσαφηνιστούν οι ακριβείς επιδράσεις και τα οφέλη κάθε SCFA, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρούν· μεγάλο μέρος των μέχρι τώρα γνώσεων προέρχεται από ζωικά μοντέλα.
Όπως επισημαίνει η ανασκόπηση, τα πειράματα σε ζώα προσφέρουν σημαντικά στοιχεία, όμως τα άμεσα αιτιώδη δεδομένα για τις συνδέσεις μεταξύ μικροβιώματος, εγκεφάλου και ΔΜΣ στους ανθρώπους εξακολουθούν να συγκεντρώνονται. Επιπλέον, τα αποτελέσματα ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με το είδος των φυτικών ινών και τις μεταβολικές εκβάσεις που εξετάζονται.
Μεταβολές στους νευροδιαβιβαστές και στην απόκριση των νευροϋποδοχέων του εγκεφάλου μπορεί να συνδέονται και με το μικροβίωμα του εντέρου. Σε μελέτη με τρωκτικά, η μακροχρόνια κατάποση Lactobacillus rhamnosus προκάλεσε μεταβολές στην έκφραση των υποδοχέων του γ-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA). Οι αλλαγές αυτές, με τη σειρά τους, συσχετίστηκαν με χαμηλότερο άγχος και μειωμένη καταθλιπτική συμπεριφορά.
Σημαντική ένδειξη για τον ρόλο του πνευμονογαστρικού νεύρου στη μεταφορά σημάτων ανάμεσα στον εγκέφαλο και την εντερική μικροχλωρίδα αποτελεί το γεγονός ότι τέτοιες επιδράσεις δεν παρατηρήθηκαν σε ποντίκια μετά από πνευμονογαστρεκτομή. Το νεύρο αυτό συνδέει τη μικροχλωρίδα του εντέρου με το ήπαρ και επικοινωνεί με τον υποθάλαμο, συμμετέχοντας στον έλεγχο της πρόσληψης τροφής, της όρεξης και του μεταβολισμού. Παρ’ όλα αυτά, οι νευρο-χυμικές επιδράσεις και οι μεταβολές στους νευροδιαβιβαστές έχουν τεκμηριωθεί κυρίως σε ζωικά μοντέλα, επομένως η εφαρμογή των ευρημάτων στους ανθρώπους χρειάζεται προσοχή.
Η κληρονομικότητα του εντερικού μικροβιώματος
Για να συμβάλει το μικροβίωμα του εντέρου στην κληρονομικότητα του ΔΜΣ, θα πρέπει πρώτα να είναι κληρονομήσιμο. Με την καισαρική τομή, το νεογνό δεν έρχεται σε επαφή με τα μητρικά μικρόβια κατά τον τοκετό, με αποτέλεσμα η αρχική μικροχλωρίδα του εντέρου του να προέρχεται από το περιβάλλον. Αντίθετα, ο κολπικός τοκετός και ο θηλασμός εκθέτουν το βρέφος στο μητρικό μικροβίωμα. Σύμφωνα με συστηματική ανασκόπηση, τα βρέφη που γεννήθηκαν κολπικά παρουσίασαν καλύτερα πρότυπα αποικισμού και μεγαλύτερη συνολική ποικιλομορφία της εντερικής μικροχλωρίδας σε σύγκριση με εκείνα που γεννήθηκαν με καισαρική.
Μέσω του κολπικού τοκετού και του θηλασμού μπορεί επίσης να μεταφερθεί στους απογόνους η μικροχλωρίδα του μητρικού εντέρου, στοιχείο που ενισχύει την ένδειξη ότι το εντερικό μικροβίωμα κληρονομείται. Τα μικρόβια της μητέρας εγκαθίστανται μόνιμα στο έντερο του βρέφους μέσω του φυσιολογικού τοκετού ή του θηλασμού, ενώ εκείνα που δεν προέρχονται από τη μητέρα παραμένουν συνήθως προσωρινά.
Η σταθερή παρουσία των μητρικών μικροβίων δείχνει ότι μπορεί να υπάρχει συμβατότητα ανάμεσα στα μικρόβια του εντέρου της μητέρας και του βρέφους. Πρόκειται, ωστόσο, για διαδικασία που δεν είναι αυστηρά βιολογικά κληρονομική με τον τρόπο της γενετικής μετάδοσης. Η ερευνητική εργασία αναφέρει ακόμη ότι οι κοινές διατροφικές συνθήκες και συνήθειες μιας οικογένειας, ως περιβαλλοντικοί παράγοντες, μπορούν να διαμορφώνουν παρόμοια μικροβιώματα μέσω αντίστοιχων διατροφικών εκθέσεων. Η ανασκόπηση ξεχωρίζει αυτές τις επιδράσεις από την πραγματική βιολογική κληρονομικότητα, σημειώνοντας ότι και οι δύο συμβάλλουν στα οικογενειακά μοτίβα του εντερικού μικροβιώματος και του ΔΜΣ.
Συμπεράσματα
Ο ΔΜΣ παρουσιάζει υψηλή κληρονομικότητα, αλλά τα γονίδια που έχουν εντοπιστεί εξηγούν μόνο ένα μικρό μέρος της. Εφόσον στον όρο κληρονομικότητα περιλαμβάνεται κάθε βιολογικό χαρακτηριστικό που μεταβιβάζεται, είναι απαραίτητη η έρευνα πέρα από το ανθρώπινο γονιδίωμα, ώστε να διερευνηθεί μέρος της κληρονομικότητας που παραμένει ανεξήγητο.
Οι επιδράσεις του μικροβιώματος του εντέρου στον μεταβολισμό και στη ρύθμιση της όρεξης, μαζί με τη μετάδοσή του από τη μητέρα στους απογόνους, καθιστούν πιθανό να συμμετέχει στην κληρονομικότητα του ΔΜΣ.
Παράλληλα, χρειάζεται να ληφθεί υπόψη ότι μεγάλο μέρος των διαθέσιμων στοιχείων για την επίδραση του εντερικού μικροβιώματος στον έλεγχο της όρεξης προέρχεται από έρευνες σε τρωκτικά. Η υπόθεση στηρίζεται επίσης σε μεγάλο βαθμό σε παρατηρητικά δεδομένα ανθρώπινων μελετών, τα οποία μέχρι σήμερα δεν έχουν επικυρωθεί εκτενώς μέσω παρεμβατικών δοκιμών μεγάλης κλίμακας σε ανθρώπους.
Καθώς το μικροβίωμα του εντέρου μπορεί να κληρονομηθεί, τουλάχιστον μέσω του φυσιολογικού τοκετού ή/και του θηλασμού, οι γυναίκες σε αναπαραγωγική ηλικία θα ήταν σκόπιμο να φροντίζουν για τη βελτίωσή του πριν από τη σύλληψη, κατά την εγκυμοσύνη και μετά τον τοκετό. Οι ερευνητές προτείνουν ως πιθανή προσέγγιση μια διατροφή με ποικιλία μη επεξεργασμένων φυτικών τροφίμων και ορισμένων ζυμωμένων τροφών.
Εάν το κοινό κατανοήσει καλύτερα πώς αναπτύσσεται η παχυσαρκία και ότι η κληρονομικότητα του ΔΜΣ οφείλεται σε μεγάλο βαθμό τόσο στη γενετική όσο και στο μικροβίωμα του εντέρου, ενδέχεται να αλλάξουν οι κοινωνικές αντιλήψεις για τα άτομα με παχυσαρκία.
Περισσότερες πληροφορίες: Barber TM, Kabisch S, Pfeiffer AFH, Weickert MO. The Gut Microbiome as a Key Determinant of the Heritability of Body Mass Index. Nutrients, 2025, DOI: 10.3390/nu17101713, https://www.mdpi.com/2072-6643/17/10/1713.
Συνοπτική ανασκόπηση
- Η παχυσαρκία έχει ισχυρό γενετικό υπόβαθρο, καθώς η κληρονομικότητα του δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ) υπολογίζεται στο 40-50%.
- Το εντερικό μικροβίωμα συμμετέχει στη ρύθμιση της όρεξης και του μεταβολισμού, ενώ η διατροφή και το περιβάλλον επηρεάζουν τη σύστασή του.
- Σύμφωνα με τις μελέτες, η κληρονομικότητα του ΔΜΣ δεν είναι ίδια σε όλες τις ηλικίες ή σε όλους τους τύπους ΔΜΣ και εμφανίζεται υψηλότερη σε άτομα με παχυσαρκία.
- Οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα γονίδια και το περιβάλλον μπορεί να αυξάνουν τον γενετικό κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας.
- Το μικροβίωμα που μεταφέρεται από τη μητέρα στο νεογνό κατά τον τοκετό και τον θηλασμό ενδέχεται να συνεισφέρει στην κληρονομικότητα του ΔΜΣ.
- Η καλύτερη διατροφή των γυναικών αναπαραγωγικής ηλικίας μπορεί να ωφελήσει το μικροβίωμα και την υγεία των παιδιών τους.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/klironomeitai-telika-i-pachysarkia-i-apokalyptiki-schesi-me-to-mikrovioma/11233
