Рідкісні делеції хромосоми 16 пов’язують аутизм із ожирінням

Вірджинія Хьюз/10 лютого 2010 р
Теми:
Гени, наука та суспільство, ознаки та симптоми
Завантажте PDF

Великий вплив: Діти, які мають хромосомну делецію 16p11.2, можуть, як дорослішати, отримувати надлишкову вагу, стверджують дослідники.

рідкісні

Відповідно до двох досліджень, опублікованих минулого тижня у Nature 1, 2, особи, які несуть велику і рідкісну делецію хромосоми 16, яка пов'язана з аутизмом, можуть мати затримку розвитку, страждати ожирінням або і те, і інше. .

Делеція, відома коротко як 16p, охоплює 25-генний ділянку хромосомної області 16p11.2. Це припадає приблизно на 0,6 відсотка всіх випадків аутизму 3. Деякі дослідження виявили варіант у осіб з іншими психічними захворюваннями, такими як шизофренія та біполярний розлад, і навіть у здорових людей контролю.

Нові звіти - це перші, хто шукає рідкісні варіанти геному, пов’язані з ожирінням, і перші, які пов’язують 16p - або будь-яку іншу рідкісну делецію або дублювання ДНК - з ожирінням.

«Внесок [рідкісних варіантів] у ожиріння, як і при аутизмі та шизофренії, може бути набагато важливішим, ніж передбачалося дотепер», - говорить Жак Бекманн, завідувач медичної генетики в Університеті Лозани у Швейцарії та провідний дослідник одне з нових досліджень. "Ми не повинні це ігнорувати".

Дослідження Бекмана показує, що майже три відсотки людей, які страждають ожирінням і мають затримки розвитку, несуть делецію 16p. У незалежному дослідженні, опублікованому в тому ж номері, дослідники з Кембриджського університету шукали рідкісні варіанти у 300 людей з важким ожирінням на початку захворювання. Вони виявили чотири видалення у 16p; всі мають затримку розвитку, а двоє - аутизм.

Вчені занепокоєні цим напрочуд надійним генетичним зв’язком між ожирінням та аутизмом.

"Ми не знаємо, чи є гени, відповідальні за аутичний фенотип, однаковими з тими, що відповідають за ожиріння - можливо, так, може, ні", - говорить Бекманн. "Це, безумовно, те, що нам слід дослідити в майбутньому".

Клініцисти вже давно помітили, що люди з проблемами розвитку мають надмірну вагу. Звіт, опублікований у січневому номері "Ожиріння", показав, що 23,4 відсотка дітей з аутизмом та 19,3 відсотка дітей з вадами навчання страждають ожирінням, порівняно з 12,2 відсотками здорових дітей 4 .

"Психологи зазвичай говорять, що люди з ожирінням мають порушення в навчанні, оскільки вони перебувають в ізоляції, тому що вони в депресії або тому, що їх погано бачать інші", - говорить співрозвідник Бекмана Філіп Фрогуель, голова відділу геноміки загальних захворювань Imperial Коледж у Лондоні. "Але один із уроків, отриманих за останні кілька років генетичних досліджень, полягає в тому, що між розвитком мозку та ожирінням очевидно є перекриття".

Одним з відомих прикладів є синдром Прадера-Віллі, що характеризується розумовою відсталістю, нав'язливою поведінкою та ожирінням. Прадер-Віллі спричинений делецією семи генів, успадкованою від батьківської копії 15 хромосоми; цей же регіон також відсутній у деяких людей з аутизмом 5 .

Починаючи з 2007 року, в рамках чотирьох великих досліджень асоціацій людей, що страждають ожирінням, було виявлено близько десятка загальних однобуквених змін нуклеотидів (ОНП), які мають тенденцію частіше виникати у людей із ожирінням, ніж у здорових людей контролю. Багато з цих SNP лежать поблизу генів, які експресуються в мозку або кодують білки, важливі для розвитку мозку 6 .

Впадання в крайнощі:

Дослідження Бекмана та Фрогуеля розпочалося з одного ожирілого хлопчика-підлітка в клініці Бекмана. Всебічний генетичний скринінг показав, що хлопчик несе 16-делецію.

Співпрацюючи з клініками Європи, дослідники шукали видалення у вибірці 3947 осіб із затримкою розвитку. Вони виявили це у 22 осіб, або близько 0,6 відсотка, що погоджується з попередніми повідомленнями. З 22, 4 мають підтверджений діагноз аутизму.

Докладніше вивчаючи клінічні дані, дослідники виявили, що значна кількість носіїв 16р має надлишкову вагу, і їх ожиріння зростає з віком. Усі четверо дорослих носіїв страждають ожирінням, як і 6 з 15 підлітків; 3 носії до 2 років мають нормальну вагу. Дослідники побачили подібну тенденцію в клінічних даних шести старих досліджень осіб з 16p-делецією.

"Іншими словами, з цим вилученням надмірна вага починається рано, але не обов'язково повністю визначається підлітком", - говорить Бекманн. "З часом усі вони страждають ожирінням".

Найнесподіваніший результат виявився в результаті пошуку видалення у групи осіб із затримкою розвитку та ожирінням. Дослідники виявили, що 9 з 312 цих осіб - або 2,9 відсотка - мають видалення.

"За цих екстремальних фенотипів набагато простіше встановити, що щось, що ми знаходимо в геномі, є відповідальним", - говорить Фрогель. "Тоді ми можемо шукати його серед нормальної популяції". Коли дослідники нарешті обшукали кілька великих когорт тисяч людей, що страждають ожирінням, вони виявили видалення приблизно в 0,4 відсотка.

Клінічна складність:

Signature Genomic Laboratories, приватна компанія з клінічного генетичного тестування в Спокені, штат Вашингтон, вивчила понад 150 осіб, які несли 16p-делецію.

На генетичній конференції восени минулого року компанія повідомила, що ці носії виявляють дивовижний діапазон клінічних діагнозів і часто успадковують видалення від здорових батьків.

"Фенотипи настільки складні, що дуже ускладнює з'ясування того, що відбувається", - каже Трілочан Саху, директор лабораторії компанії. Sahoo аналізує записи лабораторії, щоб побачити, скільки осіб із 16p-делецією також страждають ожирінням.

Можливо, передчасно вважати, що ожиріння та затримка розвитку механічно пов'язані, а не лише супутні захворювання, говорить Саху. Наприклад, захоплення їжею певного типу може спричинити переїдання дитини з аутизмом.

"Мені трохи страшно, що вони перепродали думку, що існує сильний причинно-наслідковий зв'язок між цим видаленням та ожирінням", - говорить Саху. "Але завдяки цим публікаціям та більшій обізнаності я впевнений, що їх буде розглядати пильніше".

Клінічний генетик Марван Шінаві також вивчає осіб з делецією 16p. Його команда також показала, що варіанти 16p пов'язані не просто з аутизмом, але із затримкою психічного розвитку, затримкою мови та вадами розвитку обличчя та тіла.

"Це захоплююча історія", - зазначає Шинаві, доцент кафедри педіатрії Вашингтонського університету в Сент-Луїсі. "Ми почали насправді з просто аутизму і продовжуємо розширювати спектр клінічних проявів цього стану".

З 17 випадків вилучення 16p група Шинаві бачила досі, 5 страждають ожирінням, усі вони - підлітки або дорослі. У відповідь на нові звіти його команда планує попередити сім'ї молодших дітей про те, що їм загрожує ожиріння.

"Зараз це буде частиною генетичного консультування з цими сім'ями", - говорить Шинаві. "Ми можемо сказати їм стежити за харчуванням, починати втручання рано, можливо, щоб уникнути наслідків ожиріння в майбутньому".

Список літератури:

Бочукова Є.Г. та ін. Природа 463, 666-670 (2010) Анотація

Уолтерс Р.Г. та ін. Природа 463, 671-675 (2010) Анотація

Вайс Л.А. та ін. Н. Енгл. J. Med. 358, 667-675 (2008) PubMed

Чень А.Й. та ін. Ожиріння 18, 210-213 (2010) PubMed

Міллер Д.Т. та ін. J. Med. Genet. 46, 242-248 (2009) PubMed

Торлейфссон Г. та ін. Нат. Genet. 41, 18-24 (2009) PubMed