Jak ovlivňují geny naši hmotnost a sklony k obezitě?

Pokud existuje jedno onemocnění, kterému lze velmi efektivně předcházet, přesto jím ale trpí stále více lidí, je to obezita. Žijeme v době, kdy se ve vyspělých zemích světa stalo jídlo samozřejmostí až natolik, že počet úmrtí na přebytek kalorií začíná převyšovat počet úmrtí na jeho nedostatek. Tato nepěkná statistika se sice týká USA, ale problém s obezitou je celosvětový. Podle WHO byl v roce 2022 obézní každý osmý člověk na světě. Tento počet se od roku 1990 zdvojnásobil a v případě adolescentů narostl až čtyřnásobně. Počet lidí s nadváhou, která je predispozicí k obezitě, překračuje 2,5 miliardy. Podle OECD bylo v roce 2022 na Slovensku 59 % a v České republice 60 % lidí s nadváhou a obezitou.^[1]

Nadváha a obezita

Nadváha a z ní vyplývající obezita jsou zapříčiněny nerovnováhou mezi příjmem a výdejem kalorií. Vysoce kalorické a ultrazpracované potraviny se staly nejdostupnější formou stravy a potřeba fyzické aktivity klesla prakticky na nulu. Výjimkou jsou povolání vyžadující intenzivní manuální práci. Nerovnováha mezi příjmem a výdejem zapříčiňuje nadměrné ukládání tuku, což je hlavní příčina vzniku nadváhy. Pokud toto nadměrné ukládání tuku překročí jistou hranici (např. BMI nad 30 kg/m²) a způsobuje chronické zdravotní problémy, hovoříme o obezitě.^[2]

Ukládání podkožního tuku ještě nemusí být velkým zdravotním problémem. Horší je tzv. viscerální tuk, který se ukládá v břišní dutině mezi vnitřními orgány. Tento tuk nazýváme také toxický a je zdrojem cytokinů, což jsou látky vyvolávající zánětlivou reakci. Z tohoto chronického a dlouhotrvajícího zánětlivého procesu v těle vzniká i řada chronických onemocnění spojených s obezitou.^[3]

BMI není vždy spolehlivým parametrem

Nejčastěji používaným parametrem pro stanovení obezity je tzv. body mass index (BMI). BMI zjednodušeně udává, zda má člověk ke své výšce přiměřenou hmotnost. Lze jej snadno vypočítat pomocí online BMI kalkulačky. Člověk s BMI nad 25 kg/m² je považován za člověka s nadváhou a u BMI nad 30 kg/m² už mluvíme o obezitě.

Výpočet BMI je jednoduchým způsobem, jak zjistit, zda je třeba změnit stravovací návyky a začít se více hýbat. Problémem u BMI je však právě jeho jednoduchost. Nezohledňuje totiž složení těla, a proto se může stát, že člověk s vyšším podílem svalové hmoty se může nacházet v intervalu BMI, který mluví o nadváze. Vrcholoví kulturisté mohou mít BMI nad 30 kg/m² a jen 6 % tělesného tuku.^[4]

Lepším ukazatelem může být poměr pasu a boků (waist-to-hip ratio, WHR), který poukazuje přímo na nadbytek tělesného tuku v oblasti břicha.

Jak WHR změřit?

• Postavte se rovně a vydechněte. Použijte metr ke kontrole velikosti kolem nejmenší části vašeho pasu, těsně nad pupkem. Toto je váš obvod pasu. V případě, že nejste schopni najít nejužší část pasu, změřte obvod uprostřed mezi dolním okrajem spodního žebra a bederní kosti.
• Potom změřte velikost kolem největší části vašich boků – nejširší části hýždí. Toto je váš obvod boků.
• Vypočítejte si WHR vydělením obvodu pasu obvodem boků.

Pomocí tabulky lze zjistit zdravotní riziko vyplývající z WHR:

Zdravotní riziko	Ženy	Muži
Nízké	0,80 a méně	0,95 a méně
Střední	0,81–0,85	0,95–1
Vysoké	nad 0,85	nad 1

U mužů je poměr od 0,95 do 1 normální a hodnoty nad 1 znamenají vysoké riziko vzniku obezity. U žen je kritické číslo 0,85. Tento parametr je vhodný pro zohlednění hromadění tuku v oblasti břicha, které odráží i množství viscerálního tuku. Lidé však přibírají různě rychle na různých místech, a proto může poměr WHR vycházet normálně i při nadváze.^[5]

Všechna tato měření můžeme doplnit o poměr obvodu pasu a výšky. Ten by se měl pohybovat v intervalu od 0,40 do 0,49. Jinak řečeno, obvod pasu by neměl přesáhnout polovinu výšky člověka.^[6]

Všechny tyto metody nám společně dokážou velmi přesně říci, jak na tom jsme se složením těla a hmotností. Nejpřesnější je však měření na přístrojích, jako je InBody, které dokážou na základě bioimpedance poskytnout podrobné informace o složení těla, podílu tělesného tuku a svalů a jiných důležitých parametrů.

Mohly by vás zajímat tyto produkty:

Obezita je rizikovým faktorem různých onemocnění

Zdravotní riziko, které vyplývá z vysokého BMI a podílu tukové tkáně, se týká několika chronických onemocnění. Nadměrné množství tukové tkáně při nadváze a obezitě je zdrojem velkého množství zánětlivých cytokinů. Tyto látky jsou za normálních okolností potřebné, protože imunitní systém potřebuje mít připraveny všechny mechanismy v případě infekce nebo potřeby likvidovat poškozené, staré a nádorové buňky. Pokud je zánětlivých cytokinů příliš mnoho, je celá rovnováha v těle posunuta k nepřetržitému, chronickému zánětu.^[7]

Nízký chronický zánět je úzce spjat s inzulínovou rezistencí. Inzulínová rezistence je stav, který kdysi našemu druhu umožňoval přežít období nedostatku potravy. Umožňuje totiž přesměrovat glukózu do nejdůležitějších orgánů. V dnešní době takovou potřebu nemáme a inzulínová rezistence je vstupní branou ke vzniku diabetu 2. typu, kdy buňky těla nedokážou odpovídat na inzulín tak, jak je potřeba, a koncentrace glukózy v krvi je nebezpečně vysoká.^[8]

Dalším problémem u nadbytku tukové tkáně je také vysoká koncentrace volných mastných kyselin a LDL cholesterolu v krvi (dyslipidemie), která je přímým spouštěčem aterosklerózy, kdy se LDL částice začnou ukládat ve stěnách cév. V daném místě vzniká zánět, jehož výsledkem je aterosklerotický plak, který časem roste. Pokud tento stav trvá dlouho, dojde k ucpání cévy a k infarktu.^[9]

Nadváha a obezita jsou doprovázeny také metabolickým syndromem. Ten je charakterizován vysokým krevním tlakem, vysokou koncentrací glukózy v krvi, dyslipidemií, nízkou hladinou HDL cholesterolu a velkým obvodem pasu (nad 102 cm u mužů, nad 88 cm u žen). Má-li člověk alespoň tři z těchto pěti faktorů, je u něj diagnostikován metabolický syndrom.^[10]

Zánětlivý proces v těle a oxidační stres vedou nejen ke kardiovaskulárním onemocněním, ale také k některým typům rakoviny. Špatně regulovaný imunitní systém, jehož úkolem je rozeznávat a zneškodňovat poškozené a potenciální nádorové buňky, nedokáže svou funkci plnit správně. Oxidační stres, který je zapříčiněn nadváhou a obezitou, dokáže poškozovat DNA v buňkách. Pokud takové zmutované buňky nejsou imunitním systémem degradovány, zvyšuje se riziko vzniku rakoviny.^[11]

Motivací zhubnout, pokud člověk trpí nadváhou nebo obezitou, by proto neměla být jen estetika, ale i zdraví. Obezita je onemocnění, které zabíjí miliony lidí ročně. Chtít postavu do plavek je sice dobrým startem, ale minimalizování zdravotních rizik by měla být primární motivace pro každého.

Mohou za sklony k obezitě geny?

Člověk má více než 19 tisíc genů, díky nimž buňky lidského těla vědí, kdy a co mají dělat. Většina procesů je řízena velkým počtem genů, jejichž efekt se sčítá. Každý člověk je svým způsobem mutant a má mutace na různých místech v různých genech. Některé mutace mají viditelný efekt v podobě barvy vlasů, barvy očí nebo barvy pleti. Jiné jsou méně očividné a ovlivňují procesy, které probíhají uvnitř těla. Stává se, že jediná mutace v jednom genu způsobí onemocnění.

Často jsou však predispozice onemocnění ovlivněny jednou mutací pouze mírně a záleží na životosprávě a ostatních genech, zda se predispozice projeví. To znamená, že velkou část zodpovědnosti za své zdraví můžeme vzít do vlastních rukou, přestože nám to geny komplikují. Jinak tomu není ani u tělesné hmotnosti a obezity.

Na otázku, zda za nadváhu a obezitu mohou geny, máme docela dobrou odpověď. Z hlediska genetiky rozlišujeme dva typy obezity, u kterých mají geny velký, nebo malý vliv.^[12]

Monogenní obezita

Obezita, za kterou 100% mohou geny, se označuje jako monogenní. Již název napovídá, že se jedná o onemocnění, které je způsobeno mutací v jednom genu. Monogenní obezitou trpí jen kolem 5 % všech obézních lidí na světě. Jelikož je geneticky podmíněná, její nástup probíhá již v dětství a je velmi náročné zabránit mu. Vliv životosprávy na vznik monogenní obezity je malý. Možná se na první pohled zdá, že geny, které jsou příčinou monogenní obezity, budou nějakým způsobem zapříčiňovat nadměrné ukládání tuku.

Pravdou je, že i u monogenní obezity, za kterou mohou z obrovské míry geny, jde též o kalorickou rovnováhu. Jedním z nejlépe prostudovaných genů, které toto onemocnění způsobují, je gen pro leptinový receptor (LEPR). Tento receptor je nesmírně důležitý při regulaci příjmu potravy. Je klíčový při leptinové signalizaci, díky které má mozek neustálý přehled o stavu zásob energie (tuku). Leptin je hormon produkovaný tukovou tkání. Celý systém je jednoduchý. Čím více tuku člověk má, tím více leptinu se dostává do mozku. Podle toho mozek ví, kolik tuku se v těle nachází, a dokáže korigovat příjem potravy tak, aby zůstaly zachovány zásoby na horší časy. Když množství tukové tkáně poklesne, sníží se také koncentrace leptinu, což znamená, že se mozek začne snažit šetřit energií, případně ji doplnit. Pokud tuková tkáň začne přibývat, koncentrace leptinu vzroste a mozek dá signál, že není třeba hodně jíst, a můžeme energii vydávat.

Za normálních podmínek je tento systém v pořádku a funguje dobře. Při monogenní obezitě zapříčiněné mutací v genu pro leptinový receptor je tento systém rozladěn natolik, že si mozek neustále myslí, že tuku je málo a je třeba doplnit zásoby. Projevuje se to jako nadměrná konzumace jídla (hyperfagie), kterou nositel dané mutace nedokáže ovládat. Nedokáže to, protože jeho mozek neodpovídá na přítomný leptin a je ve stavu „umíráme hlady”.^[13]

Velmi vzácnou mutací, kterou má méně než 100 lidí na světě, je mutace přímo v genu pro leptin. Tato mutace často způsobuje deficienci leptinu. Pokud se v těle nevytváří leptin, nebo se vytváří jeho nefunkční, mutovaná verze, mozek nedostává žádný signál o stavu tukových zásob a nutí člověka k neustálému jedení. Stejně jako u mutací leptinového receptoru, ani v tomto případě postižený člověk nedokáže kontrolovat svůj příjem potravy.^[14]

Polygenní obezita

Obezita, u které jsou geny více či méně výmluvou, se označuje jako polygenní. Je způsobena mutacemi ve velkém počtu genů, jejichž samostatný efekt je zanedbatelný. Trpí jí zbývajících 95 % obézních lidí a je způsobena životním stylem. Genů, které jsou asociovány s tímto typem obezity, je nesmírně mnoho a o velké části z nich nevíme téměř nic. Přestože je funkce mnoha z nich dodnes neznámá, můžeme na ně narazit ve studiích, které porovnávají geny lidí s obezitou a bez ní. Geny, o kterých víme více, jsou často tytéž, jaké nacházíme u monogenní obezity, akorát s jinou mutací. Různé mutace mají různý efekt. Zatímco jedna dokáže rozhodit leptinovou signalizaci natolik, že člověk nedokáže ovládat svůj příjem potravy, jiná jen nepatrně zvýší apetit člověka. Proto je jedním z genů se slabým účinkem zmiňován i LEPR.^[14]

Známým genem asociovaným s polygenní obezitou je gen FTO (fat mass to obesity). Jeho varianty byly identifikovány u obézních lidí a lidí s nadváhou. Jeho funkce není zcela objasněna, ale jeho vícero mutací je asociováno se zvýšenou produkcí leptinu, změněnou lokalizací leptinových receptorů a zvýšeným příjmem potravy. Předpokládá se, že ty mutace, které se nacházejí v regulačních místech, ovlivňují jiné geny v blízkosti genu FTO.^[15]

Zajímavý je také gen FGF21, jehož produktem je hormon kontrolující chuť na sladké. Lidé s jistou mutací v tomto genu produkují méně FGF21, který potlačuje chuť na sladké. Zvýšená chuť na cukr a jeho adiktivní povaha zvyšují riziko nechtěného přejídání a tloustnutí.^{[16, 17]}

I když je u polygenní obezity klíčová životospráva a geny mají slabý efekt, není zcela správné očekávat, že změna životního stylu bude pro obézního člověka jednoduchá. Člověk s nadváhou nebo obezitou má rozladěnou leptinovou signalizaci nikoliv vlivem genů, ale vlivem životosprávy. Jeho nadbytek tělesného tuku dlouhodobě vytváří nadbytek leptinu, na který si jeho mozek zvykl. Podobně jako vzniká rezistence na inzulín, může vzniknout i leptinová rezistence, kdy mozek nedokáže reagovat na signály přicházející z tukové tkáně.

Tak jako u monogenní obezity, kdy se člověk nedokáže ovládat, neboť mu leptin chybí, je u polygenní obezity mozek zvyklý na velké dávky leptinu. Při pokusu zhubnout se koncentrace leptinu sníží a mozek dostane stejný signál jako při genetické poruše – „umíráme hlady, musíme doplnit zásoby“. A to i přesto, že zásob je více, než je zapotřebí. Právě to je jeden z hlavních důvodů, proč je pro lidi s nadváhou a obezitou obtížné zhubnout.

Některé varianty zmíněných genů a predispozice k většímu příjmu potravy a vyšší hmotnosti lze zjistit i z dostupných genetických testů.

Závěr

Za naprostou většinu případů obezity může životospráva, nikoliv geny. Případy, u kterých dokážeme jasně říci, že za obezitu může genetika, je velmi náročné řešit změnou životosprávy. Efekt mutací je natolik silný, že je prakticky nemožné provést změny, které dokáže provést zbývajících 95 % lidí trpících obezitou.

Sice umíme „ukázat prstem“ na životní styl, ale i tak je pro obézní lidi a lidi s nadváhou nesmírně náročné vzdát se života, který je do tohoto stavu přivedl. Mozek, který si zvykl nejen na dlouhodobě vysoké dávky leptinu, ale také na stimulaci mozku dopaminem z jídla, je obtížné přeprogramovat. Nadváha a obezita jsou spouštěči duševních poruch, které znemožňují jakékoli změny životního stylu. Ať už za obezitu mohou geny, či nikoliv, jde o onemocnění, které vyžaduje přístup specialistů.

Co je ale dobrou zprávou? To, že převážné většině případů obezity lze velmi jednoduše předcházet. Pokud člověk nespadne do nekonečného kolotoče přejídání se a nedostatku fyzické aktivity, je schopen velmi jednoduše zabránit vzniku obezity a s ní spojených zdravotních problémů. A to bez ohledu na to, zda má, či nemá predispozici k většímu apetitu. Je velkou pravděpodobností, že 95 lidí ze 100 má své zdraví ve svých rukou. Neexistuje totiž nic jako „zdravá obezita“. Tento pojem vznikl díky případům, kdy lidé s nadváhou ještě nevykazovali žádné příznaky metabolického syndromu. Je to však pouze přechodný stav a u BMI s hodnotou vyšší než 30 roste riziko chronických onemocnění.^[17] Jaký je nejlepší způsob prevence? Dostatek fyzické aktivity, kterou by mělo tvořit alespoň 150 minut aerobní aktivity a alespoň dva silové tréninky týdně.^{[18, 19]}

Jakákoli fyzická aktivita však nestačí, budou-li přijaté kalorie převyšovat ty spálené, a proto je důležitá i správně nastavená strava s dostatkem bílkovin a vlákniny. Ideální je vyhnout se vysoce zpracovaným potravinám, kterých se dá snadno přejíst. Dostatek spánku je dobrým předpokladem, jak se nepřejídat sladkostmi a jinými chutnými, ale nezdravými potravinami. V extrémních případech jsou řešením také léky na hubnutí jako Ozempic. Ty v posledních letech získaly na popularitě, ale nesou s sebou daň v podobě rapidního úbytku svalové hmoty. Mohou sice zachránit život, ale jejich zneužívání může z dlouhodobého hlediska přinést více škody než užitku. Proto je v takovém případě rozhodnutí na lékaři, který takovou léčbu musí vést a sledovat.

Zdroje:

[1] OECD and E. Union- Health at a Glance: Europe 2022 – https://doi.org/10.1787/507433b0-en

[2] Lin, X., H. Li – Obesity: Epidemiology, Pathophysiology, and Therapeutics – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34552557/

[3] Shuster, A., et al. – The clinical importance of visceral adiposity: a critical review of methods for visceral adipose tissue analysis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21937614/

[4] Khanna, D., et al. – Body Mass Index (BMI): A Screening Tool Analysis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35308730/

[5] Khan, I., et al. – Surrogate Adiposity Markers and Mortality – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37728925/

[6] Bener, A., et al. – Obesity index that better predict metabolic syndrome: body mass index, waist circumference, waist hip ratio, or waist height ratio – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24000310/

[7] Kolb, H. – Obese visceral fat tissue inflammation: from protective to detrimental? – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36575472/

[8] Tsalamandris, S., et al. – The Role of Inflammation in Diabetes: Current Concepts and Future Perspectives – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31131037/

[9] Jebari-Benslaiman, S., et al. – Pathophysiology of Atherosclerosis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35328769/

[10] Saklayen, M.G. – The Global Epidemic of the Metabolic Syndrome – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29480368/

[11] Pati, S., et al. – Obesity and Cancer: A Current Overview of Epidemiology, Pathogenesis, Outcomes, and Management – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36672434/

[12] Loos, R.J.F. and G.S.H. Yeo – The genetics of obesity: from discovery to biology – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34556834/

[13] Park, H.K., R.S. Ahima – Leptin signaling – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25343030/

[14] Huvenne, H., et al. – Rare Genetic Forms of Obesity: Clinical Approach and Current Treatments in 2016 – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27241181/

[15] Fawcett, K.A. and I. Barroso – The genetics of obesity: FTO leads the way – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20381893/

[16] Tezze, C., V. Romanello, and M. Sandri – FGF21 as Modulator of Metabolism in Health and Disease – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31057418/

[17] Avena, N.M., P. Rada, and B.G. Hoebel – Evidence for sugar addiction: behavioral and neurochemical effects of intermittent, excessive sugar intake – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17617461/

[18] Marcus, Y., et al. – Metabolically Healthy Obesity Is a Misnomer: Components of the Metabolic Syndrome Linearly Increase with BMI as a Function of Age and Gender – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37237531/

[19] Bull, F.C., et al. – World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33239350/