Genetycznie uwarunkowane czynniki ryzyka zachorowania a cukrzycę typu 2
Wsparcie naukowe: prof. dr Johannes Beckers
Na ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2 składa się wiele czynników. Istotną rolę odgrywa przy tym dziedziczenie. Znanych jest wiele cech genetycznych sprzyjających powstawaniu choroby metabolicznej.
Poprzez geny dziedziczona jest jednak tylko predyspozycja do zachorowania na cukrzycę typu 2 a nie sama choroba. Cukrzyca typu 2 może rozwinąć się również w ciągu życia bez współistnienia predyspozycji do zachorowania.
O tym, czy predyspozycja ta rzeczywiście przekształci się w pewnym momencie w cukrzycę typu 2, decydują z reguły czynniki zewnętrzne, np. własny styl życia. W centrum uwagi znajdują się tu odżywanie, aktywność fizyczna oraz nadwaga.
Spis treści
- Czy cukrzyca typu 2 jest dziedziczna?
- Czym są geny i czym jest epigenetyka?
- Jaką rolę odgrywają czynniki środowiskowe i styl życia w rozwoju cukrzycy typu 2?
- Co można zrobić, kiedy własne ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2 jest podwyższone?
- Czy sport i dieta mają różny wpływ na zapobieganie cukrzycy?
- Czy w przyszłości leczenie cukrzycy typu 2 będzie bardziej zorientowane na geny?
1. Czy cukrzyca typu 2 jest dziedziczna?
Na rozwój cukrzycy typu 2 składa się szereg przyczyn. Jedną z nich jest dziedziczenie cech genetycznych. Naukowcy zidentyfikowali ponad 100 lokalizacji genów, które wiążą się z cukrzycą typu 2. Predyspozycja do zachorowania na cukrzycę typu 2 może być przekazywana z jednego pokolenia na kolejne.
W przypadku osób, których matka lub ojciec cierpi na cukrzycę typu 2, ryzyko zachorowania w ciągu życia jest 1,7-krotnie wyższe w porównaniu z osobami bez rodzinnych obciążeń. Jeśli obydwoje rodzice chorują na cukrzycę, ryzyko wzrasta prawie 3-krotnie.
Cukrzyca typu 2 nie rozwija się w rzeczywistości z samego dziedziczenia. Dochodzi do tego dopiero, gdy do predyspozycji genetycznych dołączą inne czynniki związane ze stylem życia. Należą do nich na przykład brak ruchu, nadwaga i/lub niezdrowe odżywianie.
Styl życia może wpływać na aktywność genów, które są istotne dla metabolizmu cukru. Naukowcy mówią w tym przypadku o tak zwanych czynnikach epigenetycznych, które zmieniają ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2.
Warto wiedzieć:
Poza dziedziczeniem, przy powstawaniu cukrzycy typu 2 istotną rolę odgrywają również czynniki środowiskowe i nawyki. I: Cukrzyca typu 2 może rozwinąć się także bez współistnienia predyspozycji do zachorowania.
2. Czym są geny i czym jest epigenetyka?
W genach zawarta jest informacja dziedziczna, która określa „projekt” człowieka. Geny określają na przykład kolor włosów, skóry lub oczu danej osoby. Informacje, które są odczytywane z genów i ulegają translacji na białka, są również odpowiedzialne za metabolizm i inne funkcje organizmu.
Epigenetyka to młoda gałąź nauki, zajmująca połączeniami pomiędzy niemodyfikowalną informacją dziedziczną genów i modyfikowalnymi czynnikami zewnętrznymi. Do czynników zewnętrznych zalicza się własny styl życia (np. aktywność fizyczna i nawyki żywieniowe). Może on mieć wpływy epigenetyczne, tzn. takie, które są „osadzone” w genetyce.
Wpływy epigenetyczne modyfikują aktywność genów w sposób chemiczny. Tego rodzaju zmiany kontrolują natężenie odczytu informacji z genu oraz wdrożenie ich w organizmie. Jeśli zostaną przy tym naruszone geny, może to sprzyjać cukrzycy typu 2 lub, w zależności od wpływów epigenetycznych, zapobiegać chorobie.
Warto wiedzieć:
Styl życia wpływa na całościowy metabolizm cukrów oraz lipidowy. Czynniki stylu życiu wpływają poprzez epigenetyczne mechanizmy również na zmiany odczytu genów istotnych w kontekście metabolizmu.
3. Jaką rolę odgrywają czynniki środowiskowe i styl życia w rozwoju cukrzycy typu 2?
Ważnym okryciem ostatnich lat jest fakt, że dziedziczone są nie tylko geny, lecz także czynniki epigenetyczne. W modelu myszy naukowcy mogli wskazać, że cukrzyca typu 2 wywołana sposobem odżywania została przekazana potomstwu za pomocą epigenetycznych mechanizmów poprzez komórki jajowe i spermę.
Podczas gdy sama informacja dziedziczna genów nie może zostać zmieniona, można aktywnie wpływać na czynniki epigenetyczne. Jest to możliwe na przykład poprzez dostosowanie odpowiedniego stylu życiu. Badanie zakłada, że styl życia, zdrowa dieta i wystarczająca ilość aktywności fizycznej mogą mieć pozytywny wpływ na epigenetyczne czynniki u wielu osób dotkniętych chorobą.
Warto wiedzieć:
W badaniach osób obciążonych genetycznie możliwe jest częściowe obniżenie ryzyka zachorowania na cukrzycę typu 2 poprzez zmianę diety i zwiększenie aktywności fizycznej.
Pojawiają się tu jednak różnice indywidualne: Nie wszystkie osoby o podwyższonym ryzyku zachorowania na cukrzycę typu 2 reagują równie dobrze na różnego rodzaju zmiany stylu życia.
4. Co można zrobić, kiedy własne ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2 jest podwyższone?
Jeśli w rodzinie jest znane ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2 lub właśnie stwierdzono pierwsze zmiany w metabolizmie cukrów, osoby dotknięte chorobą mogą spróbować przeciwdziałać temu w aktywny sposób. Często dostosowanie własnego stylu życia umożliwia zapobiec lub co najmniej opóźnić zachorowanie na cukrzycę typu 2.
Aby obniżyć ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2, warto podjąć np. następujące działania:
- Schudnąć w przypadku nadwagi (przede wszystkim w okolicy brzucha)
- Odżywiać się w sposób zrównoważony i zróżnicowany
- Prowadzić aktywny styl życia z wystarczającą i regularną aktywnością fizyczną
Warto wiedzieć:
Podczas regularnego programu sportowego i treningowego należy koncentrować się przede wszystkim na wytrzymałości (np. 10 minut dziennie szybkiego marszu), ale również na sile (np. pompki lub przysiady) oraz na koordynacji.
5. Czy sport i dieta mają różny wpływ na zapobieganie cukrzycy?
Naukowcy odkryli, że zmiany stylu życia nie wpływają na wszystkich jednakowo. Na przykład dla jednej osoby dostosowanie nawyków żywieniowych jest bardzo skuteczne, podczas gdy inna osoba może szczególnie dobrze reagować na aktywność fizyczną.
Dlatego też badanie koncentruje się coraz bardziej na różnych genetycznych i epigenetycznych cechach, które przyczyniają się do tego, w jaki sposób indywidualny metabolizm reaguje na odżywanie i aktywność fizyczną.
Naukowcy pracują nad klasyfikacją różnych grup ryzyka w celu lepszego dostosowania indywidualnych działań w ramach profilaktyki cukrzycy typu 2 do poszczególnych osób. Celem jest odkrycie, jaki sposób odżywania i styl życia są szczególnie skuteczne w kontekście jednostki.
6. Czy w przyszłości leczenie cukrzycy typu 2 będzie bardziej zorientowane na geny?
Geny i cechy epigenetyczne odgrywają istotną rolę w odniesieniu do ryzyka zachorowania na cukrzycę typu 2. Nowe odkrycia w tej dziedzinie, poprzez precyzyjnie dopasowane, profilaktyczne podejścia i sposoby leczenia, mogłyby przyczynić się w przyszłości do lepszej profilaktyki cukrzycy typu 2 i zindywidualizowanego leczenia osób dotkniętych chorobą.
Celem jest znalezienie dostosowanych strategii profilaktyki cukrzycy typu 2 w przypadkach dziedzicznie podwyższonego ryzyka. Powinno to zapobiec wystąpieniu objawów choroby w ciągu życia. Osoby chorujące na cukrzycę typu 2, powinny ponadto móc korzystać z precyzyjnego zastosowania możliwości terapeutycznych.
Źródła:
Berná, G. et al.: Nutrigenetics and Nutrigenomics Insights into Diabetes Etiopathogenesis. In: Nutrients, 2014, 6: 5338-5369
Fisher, E. et al.: Whole-grain consumption and transcription factor-7-like-2 (TCF7L2): gene-diet interaction in modulating type 2 diabetes risk. In: Br J Nutr, 2009, 101: 487-481
Fritsche, A. et al.: Different effects of lifestyle intervention in high- and low-risk prediabetes. In: Diabetes, 2021, 70: 2785-2795
Grazioli, E. et al.: Physical activity in the prevention of human diseases: role of epigenetic modifications. In: BMC Genomics, 2017, 18: 802
Herder, C. et al.: Genetics of type 2 diabetes: pathophysiologic and clinical relevance. In: Eur J Clin Invest, 2011, 41: 679-692
Huypens, P. et al.: Epigenetic germline inheritance of diet-induced obesity and insulin resistance. In: Nat Genet, 2016, 48: 497-499
Kowluru, R. A. et al.: Epigenetic modifications in diabetes. In: Metabolism, 2022, 126: 154920
Kwak, S. O. et al.: Recent progress in genetic and epigenetic research on type 2 diabetes. In: Exp Mol Med, 2016, 48: e220
Landgraf, R. et al.: Therapie des Typ-2-Diabetes. In: Diabetologie, 2018, 13: S144-S165
Ling, C. et al.: Epigenetics in Human Obesity and Type 2 Diabetes. In: Cell Metab, 2019, 29: 1028-1044
Mühlenbruch, K. et al.: Update of the German Diabetes Risk Score and external validation in the German MONICA/KORA study. In: Diabetes Res Clin Pract, 2014, 104: 459-466
Nationale Diabetes-Surveillance am Robert Koch-Institut: Diabetes in Deutschland – Bericht der Nationalen Diabetes-Surveillance 2019. Robert Koch-Institut, Berlin
Nolan, C. J. et al.: Type 2 diabetes across generations: from pathophysiology to prevention and management. In: Lancet, 2011, 378: 169-181
Ouni, M. et al.: Epigenetic Changes in Islets of Langerhans Preceding the Onset of Diabetes. In: Diabetes, 2020, 69: 2503-2517
Prasad, R. B. et al.: Precision medicine in type 2 diabetes. In: J Intern Med, 2019, 285: 40-48
Prasad, R. B. et al.: Genetics of Type 2 Diabetes—Pitfalls and Possibilities. In: Genes (Basel), 2015, 6: 87-123
Singh, R. et al.: Epigenetic modification and therapeutic targets of diabetes mellitus. In: Biosci Rep, 2020, 40: BSR20202160
Temelkova-Kurktschiev, T. et al.: Lifestyle and genetics in obesity and type 2 diabetes. In: Exp Clin Endocrinol Diabetes, 2012, 120: 1-6
Tremblay, J., et al.: Environmental and genetic contributions to diabetes. In: Metabolism, 2019, 100S: 153952
Vaiserman, A. et al.: Developmental origins of type 2 diabetes: Focus on epigenetics. In: Ageing Res Rev, 2019, 55: 100957
Stan: 25.01.2022
