Ebenen der genetischen Analyse komplexer Phänotypen am Beispiel der Anorexia nervosa und der Varianz des Körpergewichts

<jats:p>Zusammenfassung. Genetische Varianten beeinflussen die Gewichtsregulation und die Entwicklung von Essstörungen. Zunächst haben familienbasierte, sogenannte formalgenetische Studien den erblichen Anteil an der Gewichtsregulation und an der Ätiologie von Essstörungen beleuchtet. In einer Vielzahl von Studien zeigten sich sowohl für die Varianz des Körpergewichts als auch für die Entstehung von Essstörungen Erblichkeitsschätzer (Heritabilitätsraten) von über 50 %. Mit diesem Wissen begab man sich in den 90er-Jahren des letzten Jahrhunderts auf die Suche nach den zugrundeliegenden Genen (genauer: genetischen Varianten), die das Körpergewicht, das Essverhalten oder beide Phänotypen auf Grundlage geteilter Mechanismen beeinflussen. Zunächst wurden Kandidatengenstudien durchgeführt. Dabei untersuchte man auf Grundlage unterschiedlicher, v. a. aber pathophysiologisch plausibler Überlegungen Gene mit hoher Relevanz für die untersuchten Phänotypen. Dieser Ansatz war für Essstörungen nicht sehr erfolgreich, für die Gewichtsregulation konnte eine Handvoll Gene identifiziert werden. Verbunden mit großen methodischen Fortschritten in der genetischen Forschung und v. a. der Etablierung sogenannter genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) Anfang der 2000er-Jahre konnten bislang über 1000 Varianten/Genorte detektiert werden, die das Körpergewicht beeinflussen. Für die Essstörung Anorexia nervosa (AN) sind aktuell acht solcher Genorte beschrieben. Diese Ergebnisse, aber auch aktuelle Ansätze zu phänotypübergreifenden Analysen lassen Einblicke in die komplexe Regulation des Körpergewichtes zu und haben zudem unerwartete Pathomechanismen für AN aufgezeigt.</jats:p&gt

Genetic variants in genes involved in creatine biosynthesis in patients with severe obesity or anorexia nervosa

Increased thermogenesis in brown adipose tissue might have an obesity-reducing effect in humans. In transgenic mice, depletion of genes involved in creatine metabolism results in disrupted thermogenic capacity and altered effects of high-fat feeding on body weight. Data analyses of a sex-stratified genome-wide association study (GWAS) for body mass index (BMI) within the genomic regions of genes of this pathway (CKB, CKMT1B, and GATM) revealed one sex-dimorphic BMI-associated SNP in CKB (rs1136165). The effect size was larger in females than in males. A mutation screen of the coding regions of these three candidate genes in a screening group (192 children and adolescents with severe obesity, 192 female patients with anorexia nervosa, and 192 healthy-lean controls) identified five variants in each, CKB and GATM, and nine variants in the coding sequence of CKMT1B. Non-synonymous variants identified in CKB and CKMT1B were genotyped in an independent confirmation study group (781 families with severe obesity (trios), 320 children and adolescents with severe obesity, and 253 healthy-lean controls). In silico tools predicted mainly benign yet protein-destabilizing potentials. A transmission disequilibrium test in trios with severe obesity indicated an obesity-protective effect of the infrequent allele at rs149544188 located in CKMT1B. Subsequent correlation analyses in 1,479 individuals of the Leipzig Obesity BioBank revealed distinct correlations of CKB with the other two genes in omental visceral adipose tissue (VAT) and abdominal subcutaneous adipose tissue (SAT). Furthermore, between-subject comparisons of gene expression levels showed generally higher expressions of all three genes of interest in VAT than in SAT. Future in vitro analyses are needed to assess the functional implications of these findings.ISSN:1664-802