Egy új tanulmány szerint azonban a szamoaiak közel felének van egy újonnan azonosított és jelentős genetikai variánsa, amely hozzájárul az elhízás kockázatához; ez a variáns mindaddig felfedezetlen maradt, amíg a kutatók nem összpontosítottak a szigetek lakosságára. A laboratóriumi sejtmodellekben ez a “takarékos” variáns elősegítette a több zsír hatékonyabb tárolását.

“Egy korábban ismeretlen genetikai variáns egy kevéssé vizsgált génben erősen összefügg a testtömegindex (BMI) szintjével és más, 2010-ben vizsgált szamoai férfiak és nők elhízási mutatóival” – mondta Stephen McGarvey, a Nature Genetics című szaklapban megjelent tanulmány társszerzője és a Brown University School of Public Health professzora. Bár a variáns segít megmagyarázni, hogy 2010-ben a szamoai férfiak 80 százaléka és a szamoai nők 91 százaléka miért volt túlsúlyos vagy elhízott – mondta -, semmiképpen sem domináns tényező.

“Bár találtunk egy genetikai variánst, amelynek ésszerű biológiai mechanizmusa van, ez a genetikai variáns csak egy része a sok ok közül, ami a szamoaiak körében a BMI és az elhízás magas szintjét okozza” – mondta.

McGarvey a Pittsburghi Egyetem, a Cincinnati Egyetem és a Yale Egyetem munkatársaiból álló csoporttal, valamint szamoai kormányzati tisztviselőkkel végezte a tanulmányt. A csapat az 5. kromoszómán egyetlen genetikai variánst mutatott ki, amely a kutatók becslése szerint az elhízás körülbelül 35 százalékkal nagyobb esélyével jár, mintha nem rendelkeznének a génváltozattal.

Míg ez a megnövekedett kockázat sokkal nagyobb, mint bármely más ismert gyakori BMI-kockázati variáns, összességében a szamoaiak BMI-változásának csak körülbelül 2 százalékát magyarázza. Más tényezők, mint például az étrend, a fizikai aktivitás, valamint a korai életkori táplálkozás és növekedés fontosak, és ezek elhízásra gyakorolt hatását ennek a génváltozatnak az összefüggésében a jövőbeni tanulmányokban fogják vizsgálni, mondta McGarvey.

A szigeteken élő emberek több független mintájában, összesen több mint 5000, az 1990-es évek óta vizsgált egyénben az önkéntesek 7 százalékának volt két példánya a mutációnak, további 38 százalékának pedig egy példánya. A vizsgálatban részt vevő szamoaiak többi 55 százaléka nem rendelkezett a variánssal.

Aki rendelkezett vele, annak nagyobb valószínűséggel volt magasabb a testtömegindexe, mint azoknak, akik nem rendelkeztek vele. Ugyanakkor a variánssal rendelkezőknél kisebb valószínűséggel alakult ki 2-es típusú cukorbetegség. Mindazonáltal a szamoaiaknál is a világon az egyik legmagasabb az ilyen betegség előfordulási aránya.

Mindeközben a variáns gyakorlatilag nem létezik az afrikai és az európai populációkban, mondta McGarvey, és csak nagyon alacsony gyakorisággal van jelen a kelet-ázsiaiak között.

Változat beállítása

A vérmintákból származó testméreteket, szív- és érrendszeri, valamint anyagcsere-állapot-mutatókat 2010-ben a Szamoa 33 falujában élő résztvevőktől gyűjtötte egy Nicola Hawley, a korábban a Brownon dolgozó, jelenleg a Yale Egyetem adjunktusa által vezetett terepcsoport. A vérmintákat a falvakban található rögtönzött laboratóriumokban dolgozták fel, majd a Cincinnati Egyetemre szállították, ahol DNS-t vontak ki. Ott a DNS-mintákat több mint 3000 szamoai felnőtt személy teljes genomjának közel 1 millió génváltozatára tesztelték (más néven genotipizálásra). Ranjan Deka, McGarvey régi munkatársa a szamoaiak genetikai epidemiológiai vizsgálataiban, és kollégája, Guangyun Sun vezette a munkát.

A Pittsburghi Egyetem Közegészségügyi Doktori Iskolájában Ryan Minster és Daniel Weeks statisztikai genetikusok a genotípusinformációk felhasználásával elemzéseket végeztek, hogy a teljes genomban olyan jeleket keressenek, amelyek szerint a genetikai variánsok összefügghetnek a BMI-vel. Azt találták, hogy az 5. kromoszóma egy régiója erősen összefüggésbe hozható. A csoport pontosabb DNS-szekvenálással, imputálással (genotípus-előrejelzés) és nyomon követési genotipizálási módszerekkel fúrta meg ezt a régiót a 2010-es mintában és McGarvey korábbi szamoai vizsgálatainak replikációs mintáiban. A CREBRF génben egy “rs373863828” nevű “missense” mutációt mutattak ki, mint a magasabb BMI-vel összefüggésbe hozható variánst. A mutáció hatása – állapította meg a csapat – az volt, hogy a gén kódja a glutamin aminosavat specifikálja egy fehérjében, amikor a mutáció nélküli gén normális esetben arginint specifikálna.

A csapatnak azonban azonosítania kellett azokat a biológiai mechanizmusokat, amelyek felelősek lehetnek ezért a genetikai összefüggésért a BMI-vel.

A Pittsburghi Egyetem molekuláris genetikusához, Urban Zsolthoz és Erin Kershaw endokrinológushoz fordultak, akik egér zsírsejtek laboratóriumi modelljét használták arra, hogy meghatározzák, mi történik, ha az új miszense mutációt beviszik a zsírsejtekbe. Chi-Ting Su-val együtt azt találták, hogy a miszense mutációnak kitett zsírsejtek több zsírt raktároztak el, és ezt hatékonyabban, kevesebb energiát felhasználva tették. Ráadásul a változat ugyanolyan jól védte a sejteket az éhezés által kiváltott haláltól, mint a gén közös változata.

Evolúciós hipotézis

A megállapítások egy evolúciós történetre utalnak, mondta McGarvey, amelyhez sokkal több régészeti, antropológiai és biológiai bizonyítékra van szükség. De a hipotézis így szól:

A legkorábbi szamoaiaknak jelentős élelmezési bizonytalansággal kellett szembenézniük, amikor a dél-csendes-óceáni szigetekre hajózva letelepedtek. Azok, akik rendelkeztek ezzel a génváltozattal, talán hatékonyabban tudtak energiát kivonni és tárolni a rendelkezésre álló táplálékból. Ez vezethetett ahhoz, hogy a természetes szelekció előnyben részesítette azokat, akik ezt a “takarékos” génváltozatot hordozták, mondta McGarvey, és ez magyarázhatja a génváltozat jelentős gyakoriságát a mai szamoaiaknál.

Mihelyt a szamoaiak körében elterjedtek az olyan modern kényelmi eszközök, mint a gépjárművek és a magas kalóriatartalmú ételek, a világ sok más népéhez hasonlóan ők is hajlamosabbá váltak az elhízásra. A ritka genetikai variáns, amely sokáig segített nekik elviselni az élelmiszerhiányt, a hipotézis szerint most, egy egészen más életmódbeli környezetben némileg súlyosbíthatja a BMI-t.

“A szamoaiak 200 évvel ezelőtt nem voltak elhízottak” – jegyezte meg. “A gén nem változott olyan gyorsan – a táplálkozási környezet az, ami ilyen gyorsan változott.”

A Pittsburghi Egyetem munkatársa, Weeks által vezetett kutatás egyik eredménye az, hogy a felfedezett génváltozatot magában foglaló kromoszómarégióban a genetikai variáns mintázata összhangban van azzal, hogy az ősi szamoaiak körében evolúciósan szelektálódott.

Függetlenül attól, hogy hogyan jött létre, McGarvey erősen óva intett attól, hogy a variáns felfedezését úgy értelmezzük, hogy az elhízás valahogy elkerülhetetlen a szamoaiak számára. Legfeljebb némileg megnövekedett kockázatot jelenthet, ha sok más tényező, például az étrend és a fizikai aktivitás is szerepet játszik.

“Ne úgy fogjuk fel ezt, hogy “Szamoai vagy, tehát végzeted, hogy elhízz” – mondta McGarvey. “Nem gondoljuk, hogy ez igaz. Nincs bizonyítékunk arra, hogy ez így van. Az egészséges táplálkozás és a testmozgás továbbra is kulcsfontosságú az egészséges testsúly fenntartásához.”