Un nuovo studio, tuttavia, suggerisce che quasi la metà dei samoani ha una nuova variante genetica identificata e significativa che contribuisce al rischio di obesità; una variante che era rimasta sconosciuta fino a quando i ricercatori si sono concentrati sulle popolazioni delle isole. In modelli cellulari in laboratorio, questa variante “parsimoniosa” ha promosso lo stoccaggio più efficiente di più grasso.

“Una variante genetica precedentemente sconosciuta in un gene poco studiato è fortemente associata ai livelli di indice di massa corporea (BMI) e altre misure di adiposità in uomini e donne samoani che abbiamo studiato nel 2010,” ha detto Stephen McGarvey, autore corrispondente della carta in Nature Genetics e professore nella Brown University School of Public Health. Mentre la variante aiuta a spiegare perché l’80 per cento degli uomini samoani e il 91 per cento delle donne samoane erano in sovrappeso o obesi nel 2010, ha detto, non è affatto un fattore dominante.

“Anche se abbiamo trovato una variante genetica con un meccanismo biologico ragionevole, questa variante genetica è solo una parte delle molte ragioni per gli alti livelli di BMI e obesità tra i samoani,” ha detto.

McGarvey con un team di colleghi dell’Università di Pittsburgh, l’Università di Cincinnati e l’Università di Yale, così come i funzionari del governo samoano, ha condotto lo studio. Il team ha individuato una singola variante genetica sul cromosoma 5 che, secondo la stima dei ricercatori, è associata a circa 35 per cento più alta probabilità di essere obesi rispetto a non avere la variante del gene.

Mentre questo rischio elevato è molto maggiore di qualsiasi altra variante di rischio noto BMI comune, nel complesso spiega solo circa il 2 per cento della variazione di BMI tra Samoani. Altri fattori come la dieta, l’attività fisica e la nutrizione e la crescita nella prima vita sono importanti, e le loro influenze sull’obesità nel contesto di questa variante del gene saranno indagati in studi futuri, McGarvey ha detto.

In diversi campioni indipendenti di persone dalle isole, per un totale di più di 5.000 individui studiati dal 1990, 7 per cento dei volontari aveva due copie della mutazione e un altro 38% aveva una copia. L’altro 55 per cento dei samoani nello studio non aveva la variante.

Quelli con esso erano più probabilità di avere un BMI superiore a quelli che non hanno avuto. Allo stesso tempo, quelli con la variante avevano meno probabilità di aver sviluppato il diabete di tipo 2. Tuttavia, Samoani hanno anche tra i più alti tassi del mondo di quella condizione.

Nel frattempo, la variante è praticamente inesistente nelle popolazioni africane ed europee, McGarvey ha detto, ed è presente solo a frequenza molto bassa tra gli asiatici orientali.

Vetting a variant

Misure del corpo, cardiovascolare e metabolico indicatori di salute da campioni di sangue sono stati raccolti da partecipanti che vivono in 33 villaggi in tutta Samoa nel 2010 da un team di campo guidato da Nicola Hawley, già di Brown e ora un assistente professore presso la Yale University. I campioni di sangue sono stati elaborati in laboratori di fortuna nei villaggi e spediti all’Università di Cincinnati dove è stato estratto il DNA. Lì, i campioni di DNA sono stati testati (noto anche come genotipizzato) per quasi 1 milione di varianti genetiche attraverso l’intero genoma di ogni persona per oltre 3.000 adulti samoani. Ranjan Deka, un collaboratore di lunga data con McGarvey in studi di epidemiologia genetica in Samoani, e il suo collega, Guangyun Sun, ha guidato il lavoro.

Genetisti statistici Ryan Minster e Daniel Weeks presso l’Università di Pittsburgh Graduate School of Public Health eseguito analisi utilizzando le informazioni genotipo per cercare segnali attraverso l’intero genoma che varianti genetiche potrebbero essere associate con BMI. Hanno trovato che una regione del cromosoma 5 era fortemente associata. Il team ha scavato in quella regione usando un sequenziamento del DNA più preciso, imputazione (predizione del genotipo) e metodi di genotipizzazione di follow-up nel campione 2010 e campioni di replica dai precedenti studi samoani di McGarvey. Hanno individuato una mutazione “missense” chiamata “rs373863828” nel gene CREBRF come la variante associata a un BMI più elevato. L’effetto della mutazione, il team ha trovato, è che fa sì che il codice del gene per specificare l’aminoacido glutammina in una proteina quando il gene non mutato sarebbe normalmente specificato arginina.

Ma il team doveva identificare i meccanismi biologici che potrebbero essere responsabili di questa associazione genetica con BMI.

Si sono rivolti al genetista molecolare dell’Università di Pittsburgh Zsolt Urban e all’endocrinologa Erin Kershaw, che hanno usato un modello di laboratorio di cellule di grasso di topo per determinare cosa succede quando la nuova mutazione missense viene introdotta nelle cellule di grasso. Insieme a Chi-Ting Su, hanno scoperto che le cellule di grasso esposte alla mutazione missense immagazzinavano più grassi e lo facevano in modo più efficiente, usando meno energia. Inoltre, la variante proteggeva le cellule dalla morte indotta dalla fame proprio come la versione comune del gene.

Un’ipotesi evolutiva

I risultati suggeriscono una storia evolutiva, ha detto McGarvey, per la quale sono necessarie molte più prove archeologiche, antropologiche e biologiche. Ma l’ipotesi va così:

I primi samoani potrebbero aver affrontato una notevole insicurezza alimentare quando navigavano verso le isole del Sud Pacifico e vi si stabilirono. Coloro che avevano questa variante del gene potrebbero essere stati più efficientemente in grado di estrarre e conservare l’energia dal cibo disponibile. Questo potrebbe aver portato alla selezione naturale favorendo coloro che portavano questa variante del gene “parsimonioso”, ha detto McGarvey, e potrebbe spiegare la notevole frequenza della variante nei samoani contemporanei.

Una volta che le comodità moderne come veicoli a motore e cibi ipercalorici divenne prevalente tra i samoani, essi, come molte persone in tutto il mondo, divenne più incline all’obesità. La rara variante genetica che a lungo li aveva aiutati a sopportare la scarsità di cibo, l’ipotesi va, ora può in qualche modo esacerbare il BMI in un contesto di stile di vita molto diverso.

“I samoani non erano obesi 200 anni fa”, ha notato. “Il gene non è cambiato così rapidamente – è l’ambiente nutrizionale che è cambiato così rapidamente.”

Una delle scoperte, guidata da Weeks dell’Università di Pittsburgh, è che il modello di variante genetica nella regione cromosomica che comprende la variante del gene scoperto è coerente con esso essendo stato selezionato evolutivamente per tra antichi samoani.

A prescindere dal modo in cui è venuto a essere, McGarvey ha messo in guardia fortemente contro prendere la scoperta della variante a significare che l’obesità è in qualche modo inevitabile per Samoani. Al massimo può rappresentare un rischio un po’ elevato quando molti altri fattori come la dieta e l’attività fisica entrano in gioco.

“Non prendere questo come ‘Sei samoano, sei destinato ad essere obeso,'” McGarvey ha detto. “Non pensiamo che sia vero. Non abbiamo alcuna prova che sia così. Una dieta sana e l’attività fisica sono ancora la chiave per mantenere un peso sano”

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