Wissenschaftler identifizieren zwei verschiedene Subtypen von Fettleibigkeit
Ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Van Andel Institute hat zwei unterschiedliche Arten von Fettleibigkeit mit physiologischen und molekularen Unterschieden identifiziert, die lebenslange Folgen für die Gesundheit, Krankheit und das Ansprechen auf Medikamente haben können.
Die Ergebnisse, die heute in der Zeitschrift Nature Metabolism veröffentlicht wurden, bieten ein differenzierteres Verständnis von Fettleibigkeit als aktuelle Definitionen und könnten eines Tages genauere Wege zur Diagnose und Behandlung von Fettleibigkeit und damit verbundenen Stoffwechselstörungen aufzeigen.
Die Studie enthüllt auch neue Details über die Rolle der Epigenetik und des Zufalls in der Gesundheit und gibt Einblicke in den Zusammenhang zwischen Insulin und Fettleibigkeit.
Fast zwei Milliarden Menschen weltweit gelten als übergewichtig und es gibt mehr als 600 Millionen Menschen mit Adipositas, aber wir haben keinen Rahmen für die Stratifizierung von Personen nach ihren genaueren Krankheitsursachen. Mit einem rein datengetriebenen Ansatz sehen wir zum ersten Mal, dass es mindestens zwei verschiedene metabolische Subtypen von Fettleibigkeit gibt, die jeweils ihre eigenen physiologischen und molekularen Merkmale haben, die die Gesundheit beeinflussen. Die Umsetzung dieser Erkenntnisse in einen klinisch nutzbaren Test könnte Ärzten helfen, Patienten präziser zu versorgen.“
J. Andrew Pospisilik, Ph.D., Vorsitzender der Abteilung für Epigenetik des Van Andel Institute und korrespondierender Autor der Studie
Derzeit wird Adipositas anhand des Body-Mass-Index (BMI) diagnostiziert, einem mit dem Körperfett korrelierten Index, der durch den Vergleich von Gewicht und Körpergröße generiert wird. Es ist ein unvollkommenes Maß, sagt Pospisilik, weil es die zugrunde liegenden biologischen Unterschiede nicht berücksichtigt und den Gesundheitszustand einer Person falsch darstellen kann.
Mithilfe einer Kombination aus Laborstudien an Mausmodellen und einer gründlichen Analyse von Daten von TwinsUK, einer bahnbrechenden Forschungsressource und Studienkohorte, die im Vereinigten Königreich entwickelt wurde, entdeckten Pospisilik und seine Mitarbeiter vier metabolische Subtypen, die individuelle Körpertypen beeinflussen: zwei neigen zu Magerkeit und zwei anfällig für Fettleibigkeit.
Ein Fettleibigkeits-Subtyp ist durch größere Fettmasse gekennzeichnet, während der andere sowohl durch größere Fettmasse als auch durch magere Muskelmasse gekennzeichnet war. Überraschenderweise stellte das Team fest, dass der zweite Fettleibigkeitstyp auch mit einer erhöhten Entzündung verbunden war, was das Risiko für bestimmte Krebsarten und andere Krankheiten erhöhen kann. Beide Subtypen wurden in mehreren Studienkohorten beobachtet, auch bei Kindern. Diese Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt, um zu verstehen, wie sich diese verschiedenen Typen auf das Krankheitsrisiko und das Ansprechen auf die Behandlung auswirken.
Nachdem die Subtypen in den Humandaten identifiziert wurden, verifizierte das Team die Ergebnisse in Mausmodellen. Dieser Ansatz ermöglichte es den Wissenschaftlern, einzelne Mäuse zu vergleichen, die genetisch identisch sind, in derselben Umgebung aufgezogen und mit denselben Futtermengen gefüttert wurden. Die Studie ergab, dass der entzündliche Subtyp anscheinend aus epigenetischen Veränderungen resultiert, die rein zufällig ausgelöst wurden. Sie fanden auch heraus, dass es keinen Mittelweg zu geben scheint -; Die genetisch identischen Geschwistermäuse wurden entweder größer oder blieben kleiner, ohne dass es einen Gradienten zwischen ihnen gab. Ein ähnliches Muster wurde in Daten von mehr als 150 menschlichen Zwillingspaaren gesehen, von denen jedes genetisch praktisch gleich war.
Genetik & Genomik eBook
Zusammenstellung der Top-Interviews, Artikel und Nachrichten des letzten Jahres.
Laden Sie noch heute eine Kopie herunter
„Unsere Ergebnisse im Labor kopierten fast die Daten menschlicher Zwillinge. Wir sahen erneut zwei verschiedene Subtypen von Fettleibigkeit, von denen einer epigenetisch ‚auslösbar‘ zu sein schien und durch eine höhere Magermasse und mehr Fett, hohe Entzündungssignale, hoch gekennzeichnet war Insulinspiegel und eine starke epigenetische Signatur“, sagte Pospisilik.
Je nach Berechnung und fraglichen Merkmalen können nur 30 %–50 % der Ergebnisse menschlicher Merkmale mit genetischen oder Umwelteinflüssen in Verbindung gebracht werden. Das bedeutet, dass die Hälfte von uns von etwas anderem bestimmt wird. Dieses Phänomen wird als unerklärliche phänotypische Variation (UPV) bezeichnet und bietet Wissenschaftlern wie Pospisilik und seinen Mitarbeitern sowohl eine Herausforderung als auch ein ungenutztes Potenzial.
Die Studie weist darauf hin, dass die Wurzeln von UPV wahrscheinlich in der Epigenetik liegen, den Prozessen, die bestimmen, wann und in welchem Umfang die Anweisungen in der DNA verwendet werden. Epigenetische Mechanismen sind der Grund dafür, dass Personen mit derselben genetischen Gebrauchsanweisung, wie z. B. Zwillinge, unterschiedliche Merkmale wie Augen- und Haarfarbe annehmen können. Die Epigenetik bietet auch verlockende Ziele für die Präzisionsbehandlung.
„Diese unerklärliche Variation ist schwer zu untersuchen, aber der Gewinn eines tieferen Verständnisses ist immens“, sagte Pospisilik. „Epigenetik kann wie ein Lichtschalter wirken, der Gene „an“ oder „aus“ schaltet, was Gesundheit oder, wenn etwas schief geht, Krankheiten fördern kann. Die Berücksichtigung von UPV existiert derzeit in der Präzisionsmedizin nicht, aber es sieht so aus könnte das halbe Puzzle sein. Die heutigen Ergebnisse unterstreichen die Kraft der Erkennung dieser subtilen Unterschiede zwischen Menschen, um präzisere Wege zur Behandlung von Krankheiten zu leiten.“
Pospisilik hofft, dass die Ergebnisse des Teams die Entwicklung zukünftiger Strategien für die Präzisionsmedizin beeinflussen und zu einer Version ihrer Methode führen werden, die in Arztpraxen verwendet werden kann, um die Gesundheit einzelner Patienten besser zu verstehen und die Pflege zu informieren.
Quelle:
Referenz:
Yang, CH., et al. (2022) Unabhängige phänotypische Plastizitätsachsen definieren unterschiedliche Adipositas-Subtypen. Naturstoffwechsel. doi.org/10.1038/s42255-022-00629-2.
.
