Các gien thúc đẩy béo phì trong một thế giới tiến tới béo phì
Gien ảnh hưởng đến mọi mặt trong chức năng sinh lý, sự phát triển và thích nghi của con người. Béo phì không phải là trường hợp ngoại lệ. Tuy thế hiện nay mọi người biết tương đối ít về các gien cụ thể góp phần dẫn đến béo phì và quy mô của ảnh hưởng phức tạp mà được gọi là “tương tác môi trường và gien” giữa cấu trúc gien và trải nghiệm cuộc sống của chúng ta.
Một nghiên cứu năm 2014 cho thấy rằng việc tiêu thụ thực phẩm chiên rán có thể tương tác với các gien liên quan đến béo phì, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giảm tiêu thụ thức ăn chiên rán ở những người có tố bẩm di truyền dễ béo phì.
Công cuộc tìm kiếm các gien béo phì ở con người đã bắt đầu từ vài thập kỷ trước. Những tiến bộ nhanh chóng trong sinh học phân tử và sự thành công của Dự án Bản đồ Gien người (Human Genome Project) đã đẩy mạnh công cuộc tìm kiếm. Công trình này đã làm sáng tỏ một số yếu tố di truyền dẫn đến các thể béo phì đơn gien rất hiếm.
Nghiên cứu nổi bật cũng đã bắt đầu xác định căn cứ di truyền của cái gọi là béo phì “thông thường”, chịu tác động của hàng tá, nếu không phải là hàng trăm gien. Ngoài ra, nghiên cứu về mối quan hệ giữa những loại thực phẩm nhất định và béo phì đang làm rõ thêm sự tương tác giữa chế độ ăn uống, gien và béo phì.
Điều ngày càng rõ ràng từ những phát hiện ban đầu này là cho đến nay các yếu tố di truyền đã được xác định chỉ góp một phần tác động không lớn đến nguy cơ béo phì của mọi người – và rằng gien không quyết định số phận của chúng ta: Nhiều người mang cái gọi là “gien béo phì” này không phát triển thành thừa cân, và lối sống lành mạnh có thể chống lại những ảnh hưởng di truyền này. Bài viết dưới đây tóm tắt ngắn gọn những đóng góp của gien cũng như là tương tác giữa môi trường và gien với sự phát triển của bệnh béo phì.
Các thể béo phì hiếm do đột biến một gien đơn lẻ (Béo phì đơn gien/Monogenic Obesity)
Một số thể béo phì hiếm gặp do các đột biến tự phát trong các gen đơn lẻ, được gọi là đột biến đơn gien. Người ta đã phát hiện thấy những đột biến này trong các gien đóng vai trò thiết yếu trong việc kiểm soát sự thèm ăn, lượng thức ăn nạp vào người và chủ yếu là nội cân bằng năng lượng, trong các gien mã hóa hormon leptin, thụ thể leptin, pro-opiomelanocortin và thụ thể melanocortin-4.
Béo phì cũng là một đặc trưng điển hình của một số hội chứng di truyền do đột biến hoặc bất thường nhiễm sắc thể, chẳng hạn như hội chứng Prader – Willi và Bardet-Biedl. Trong những hội chứng này, béo phì thường đi kèm với thiểu năng trí tuệ, dị tật sinh sản hoặc các vấn đề khác.
“Béo phì thông thường” do đột biến đa gien
Trong thế kỉ 21, béo phì là một vấn đề sức khỏe ảnh hưởng đến người giàu và người nghèo, người trí thức cũng như người không có học thức, các xã hội phương Tây và các xã hội không phải phương Tây. Tuy nhiên mức độ mỡ trong cơ thể mỗi người mỗi khác và một số người vẫn luôn có xu hướng có nhiều mỡ trong cơ thể hơn những người khác. Bằng chứng từ các mô hình động vật, các nghiên cứu liên kết giữa các gien ở người, nghiên cứu song sinh và các nghiên cứu tương quan về các quần thể lớn chỉ ra rằng sự đa dạng trong xu hướng dễ bị béo phì của chúng ta có sự tham gia của di truyền. Nhưng thay vì một gien đơn nhất kiểm soát, thì nhiều gien (đa gien) được cho là có tác động tới nguy cơ dễ bị béo phì thông thường.
Nghiên cứu dựa trên những cặp song sinh đã cho chúng ta hiểu biết được một số điều trong phương diện di truyền học của béo phì thông thường. Dựa trên dữ liệu từ hơn 25.000 cặp sinh đôi và 50.000 thành viên gia đình là con nuôi và con ruột, ước tính tương quan trung bình về chỉ số BMI là 0,74 với các cặp sinh đôi cùng một trứng (“giống hệt”), 0,32 với song sinh khác trứng (“không giống hệt”), 0,25 với anh chị em ruột, 0,19 với các cặp cha mẹ – con cái, 0,06 với họ hàng nuôi (adoptive relatives), và 0,12 với các cặp vợ chồng. Mối tương quan vững chắc nhất về chỉ số BMI giữa song sinh cùng trứng và mối tương quan này tỉ lệ thuận với số gien tương đồng giảm dần chỉ ra rằng di truyền có tác động lớn đến chỉ số BMI. Tuy nhiên kết luận này được đưa ra dựa trên giả thiết rằng các cặp song sinh giống hệt nhau và các cặp song sinh anh chị em không giống hệt nhau ở cùng mức độ môi trường chung – và đây là giả thiết có thể không thể duy trì được trong thực tế.
Dùng nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể để xác minh các gien liên quan đến béo phì
Một nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể (genome-wide association study) xem xét hàng trăm ngàn các chỉ thị di truyền (genetic marker) trên hàng ngàn bộ ADN hoàn thiện của nhiều người để tìm ra được các biến dị gien mà có khả năng liên quan đến một căn bệnh cụ thể. Những nghiên cứu này có thể được dùng để tìm ra những biến dị gien mà có vai trò trong những căn bệnh phức tạp phổ biến như là béo phì. Thường thì chỉ cần có một thay đổi trong một đoạn ngắn của ADN mã hóa cho một gien cũng có khả năng dẫn đến sự khác biệt trong trình tự gien. Những biến dị ADN siêu nhỏ này, được gọi là “biến thể gien” hay “đa hình đơn nucleotit/single-nucleotide polymorphisms” (SNP), thường có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh.
Năm 2007, các nhà nghiên cứu dùng các nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể đã xác định được những biến thể gien liên quan đến béo phì đầu tiên trong cái được gọi là gien “khối mỡ và liên quan đến béo phì” (gien FTO/ fat mass and obesity-associated) trên nhiễm sắc thể. Những biến thể gien này khá là phổ biến, và những người mang biến thể gien này có nhiều hơn 20 đến 30% nguy cơ bị béo phì so với những người không có chúng. Biến thể gien liên quan đến béo phì thứ hai mà các nhà nghiên cứu đã xác định được nằm trên NST số 18, gần với gien MC4R (melanocortin-4 receptor) (cũng gien này là nguyên nhân tạo thành một thể hiếm của béo phì đơn gien).
Đến nay, các nghiên cứu tương quan toàn bộ nhiễm sắc thể đã xác định được hơn 30 gien có khả năng liên quan đến chỉ số khối cơ thể trên 12 nhiễm sắc thể. Cũng cần phải nhớ rằng kể cả gien có tiềm năng nhất trong số những gien trên, gien FTO, thì cũng chỉ chiếm một phần nhỏ trong khả năng dễ bị béo phì liên quan đến gien.
Tương tác môi trường và gien: Lý do di truyền không quyết định vận mệnh
Những biến đổi gien không có khả năng lý giải cho tình trạng béo phì đang lan nhanh trên toàn cầu. Nguyên nhân là vì “vốn gien – tần số các gien khác nhau trong một quần thể – vẫn duy trì tương đối ổn định qua nhiều thế hệ. Mất nhiều thời gian để các đột biến mới hay tính đa hình mở rộng lan truyền. Như vậy nếu gien của chúng ta phần lớn vẫn như cũ, thì trong hơn 40 năm mà tỉ lệ béo phì tăng nhanh, điều gì đã thay đổi? Môi trường của chúng ta: hoàn cảnh vật chất, xã hội, chính trị và kinh tế xung quanh ảnh hưởng đến lượng đồ chúng ta ăn và mức độ vận động thể chất của chúng ta. Những biến đổi môi trường mà khiến mọi người dễ dàng ăn quá nhiều, cũng như là làm mọi người ngày càng khó mà vận động đủ, đã đóng vai trò chủ chốt trong việc gây nên làn sóng thừa cân và béo phì gần đây.
Nghiên cứu về các tương tác giữa môi trường và gien liên quan đến béo phì vẫn còn trong thời kỳ trứng nước. Cho đến giờ bằng chứng chỉ ra rằng tố bẩm di truyền không quyết định vận mệnh – nhiều người mang những gien mà được gọi bằng cái tên “gien béo phì” không bị thừa cân. Thay vào đó, có vẻ như ăn uống lành mạnh và tập đủ thể dục có thể chống lại được một số nguy cơ béo phì liên quan đến gien.
Ví dụ như vào năm 2008, Andreasen và các cộng sự đã chứng minh rằng hoạt động thể chất triệt tiêu bớt được tác dụng của một gien thúc đẩy béo phì, một biến dị gien FTO thường thấy. Nghiên cứu tiến hành trên 17.058 người Đan Mạch kết luận rằng những người mang gien thúc đẩy béo phì, và những người ít vận động có chỉ số BMI cao hơn những người không có biến dị gien mà ít vận động. Tuy nhiên, với những người năng vận động thì mang trong mình tố bẩm béo phì di truyền dường như không có gì to tát: chỉ số BMI của họ không cao hơn hay thấp hơn những người không mang gien béo phì.
Công trình nghiên cứu tiếp sau về mối liên hệ giữa gien FTO, hoạt động thể chất và béo phì sinh ra những kết quả trái chiều. Để có được đáp án chắc chắn hơn, các nhà điều tra gần đây đã kết hợp và tái phân tích dữ liệu từ 45 cuộc nghiên cứu ở người trưởng thành và 9 cuộc nghiên cứu ở trẻ em – tổng cộng gần 24.000 người. Họ phát hiện ra rằng những đối tượng mang biến dị gien FTO thúc đẩy béo phì có nguy cơ béo phì cao hơn 23% so với những người không có biến dị gien này: Người trưởng thành năng vận động mà có mang trong mình gien thúc đẩy béo phì có ít hơn 30% nguy cơ bị béo phì so với người trưởng thành có mang gien này mà ít vận động.
Đa số mọi người có thể mang trong mình một số tố bẩm béo phì di truyền, tùy thuộc vào tiền sử gia đình và nhóm dân tộc. Bản thân việc đi từ tố bẩm di truyền phát triển thành béo phì nhìn chung cần có những thay đổi trong chế độ ăn uống, lối sống hoặc các yếu tố môi trường khác. Một số những thay đổi đó gồm có:
- Tính sẵn có của thực phẩm ở mọi giờ trong ngày và ở những nơi không bán đồ ăn như là trạm xăng, dược hiệu và các cửa hàng cung cấp văn phòng phẩm;
- Hoạt động thể chất trong công việc, trong nhà và trong thời gian nhàn rỗi, đặc biệt ở trẻ em, giảm mạnh;
- Thời gian xem tivi, dùng máy tính và làm các hoạt động khác ngồi nhiều một chỗ tăng lên; và
- Đồ ăn chế biến sẵn, đồ ăn nhanh và những đồ uống có đường lan tràn, cùng với nhan nhản các chiến dịch tiếp thị quảng bá những thứ đó.
Lời kết: Môi trường và lối sống lành mạnh có thể chống lại các nguy cơ béo phì liên quan đến gien
Hiểu kỹ hơn về ảnh hưởng của di truyền đối với béo phì – đặc biệt là béo phì thông thường – cũng như là những tương tác giữa gien và môi trường sẽ cho chúng ta biết rõ hơn về quá trình nguyên nhân dẫn đến béo phì. Những thông tin như vậy một ngày nào đó có thể đem lại những chiến dịch giải quyết và phòng tránh béo phì đầy hứa hẹn. Nhưng một điều quan trọng cần phải nhớ đó là nhìn chung vai trò của gien trong nguy cơ béo phì là không lớn, trong khi đó ảnh hưởng của môi trường vận động và môi trường thực phẩm độc hại của chúng ta lại vô cùng lớn. Như một nhà khoa học đã từng viết, “Gien có thể cùng quyết định ai sẽ trở thành béo phì, nhưng môi trường của chúng ta lại quyết định số lượng người béo phì.” Đó là lý do vì sao các nỗ lực phòng tránh béo phì phải tập trung vào việc thay đổi môi trường của chúng ta để tất cả mọi người đều có thể dễ dàng đưa ra những chọn lựa lành mạnh.
(Theo Harvard T.H. Chan – Người dịch: Trần Tuyết Lan – Nhóm Hạ Mến, hướng dẫn ăn đúng)
