التفكير التطوري في البدانة (2014)

. 2014 Jun 87 (2): 99 – 112.

نشرت على الانترنت 2014 يونيو 6.

PMCID: PMC4031802

التركيز: السمنة

ملخص

السمنة ، السكري ، ومتلازمة التمثيل الغذائي هي مخاوف صحية في جميع أنحاء العالم ، ولكن أسبابها ليست مفهومة تماما. يتأثر البحث في مسببات وباء السمنة بشكل كبير بفهمنا للجذور التطورية للتحكم الأيضي. على مدى نصف قرن ، فرضت فرضية الجينات المقتطفة ، التي تقول بأن السمنة هي تكيف تطوري لفترات المجاعة التي لا تزال قائمة ، قد هيمنت على التفكير في هذا الموضوع. غالبًا ما لا يدرك الباحثون في مجال السمنة أن هناك في الواقع أدلة محدودة تدعم فرضية الجينات المقتصدة وأن هناك فرضيات بديلة تم اقتراحها. تقدم هذه المراجعة أدلة على فرضية الجينات المقتضبة وضدها وتقدم القارئ إلى فرضيات إضافية للأصول التطورية لوباء السمنة. لأن هذه الفرضيات البديلة تنطوي على استراتيجيات مختلفة بشكل كبير للبحوث والإدارة السريرية للسمنة ، فإن اعتبارها أمر بالغ الأهمية لوقف انتشار هذا الوباء.

: الكلمات المفتاحية مراجعة ، والسمنة ، والسكري ، ومتلازمة التمثيل الغذائي ، والتطور ، فرضية الجينات المقتصد

المُقدّمة

ارتفع معدل انتشار السمنة في العالم بشكل كبير في القرن الماضي ، وهو ما يكفي للإعلان رسميا عن وباء عالمي من قبل منظمة الصحة العالمية في 1997 []. السمنة (التي يحددها مؤشر كتلة الجسم التي تتجاوز 30 كغ / م) ، جنبا إلى جنب مع مقاومة الأنسولين ، دسليبيدميا ، والظروف ذات الصلة ، يحدد "متلازمة الأيض" ، والذي يعانى بشدة من الإصابة بسكري 2 ، وأمراض القلب والأوعية الدموية ، والوفيات المبكرة []. تؤثر متلازمة التمثيل الغذائي على نسبة 34 في المائة من الأمريكيين ، ونسبة 53 من بينهم بدينة]. السمنة مصدر قلق متزايد في الدول النامية,] وهو الآن أحد الأسباب الرئيسية للوفاة التي يمكن منعها في جميع أنحاء العالم [].

منطقيًا ، يجب أن تُعزى الزيادة السريعة في أي حالة طبية إلى التغيرات البيئية ، ومع ذلك فقد ظهر في العديد من الدراسات أن السمنة تحتوي على مكون جيني قوي,] ، مما يشير إلى تفاعل محتمل بين الجينات والبيئة []. من اللافت للنظر أن بعض الجماعات تظهر بشكل خاص عرضة للبدانة ومتلازمة الأيض [,] ، بينما يظهر البعض الآخر مقاومًا [,]. أدى الانتشار المرتفع لهذه الحالة الظاهرة ظاهريًا ، جنبًا إلى جنب مع توزيعها غير المتكافئ بين الأفراد والسكان على حد سواء ، إلى تكهنات حول الأصول التطورية المحتملة للبدانة ومتلازمة الأيض [-].

هنا سأقوم بمراجعة عدة فرضيات (متنافسة ومتكاملة) للأصول التطورية لوباء السمنة ومناقشة مضامينها. أنا أزعم أن الفهم الأفضل للقوى التطورية التي شكلت السيطرة الأيضية البشرية أمر حاسم لمكافحة داء السمنة في العصر الحديث. يمكن فهم الأصول التطورية للبدانة يؤدي إلى أساليب جديدة للبحوث في الفيزيولوجيا المرضية للسمنة ، فضلا عن إدارتها السريرية.

لماذا تحكم وزن الجسم؟

لفهم الفيزيولوجيا المرضية الحديثة للسمنة ، من المفيد فحص الجزء الذي يلعبه تنظيم وزن الجسم في اللياقة التطورية للحيوانات. ما هي القوى التي تدفع أي كائن حي للحفاظ على حد أدنى أو أقصى لوزن الوزن؟ من المهم أن نلاحظ أولاً أن "تنظيم وزن الجسم" عملية معقدة للغاية تنطوي على أكثر بكثير من مجرد كفاءة أيضية بسيطة. يشمل كلا من إشارات الشبع / الجوع المحيطية والمركزية [,] بالإضافة إلى التحكم المعرفي [] ، وكلها متأثرة بالعوامل الجينية والبيئية.

هناك العديد من القوى التي تعمل على التحكم في وزن الجسم والسمنة لدى الثدييات. التهديد بالجوع يدفع الحاجة إلى الحفاظ على الحد الأدنى من الدهون في الجسم. هناك حاجة إلى مخازن الطاقة لتجنب الجوع حتى الموت في أي انقطاع طفيف في الوصول إلى الغذاء. كما تتأثر الخصوبة بشكل كبير من الدهون في الجسم []. دورات المبيض حساسة للغاية لإشارات توازن الطاقةوهناك حاجة إلى نسبة معينة من الدهون في الجسم للثدييات الإناث للاحتفاظ بالخصوبة والنجاح في إحداث النسل []. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد الدهون في الجسم للحفاظ على التوازن في درجات الحرارة. الأنسجة الدهنية البيضاء بمثابة عازل] ، في حين يساهم الدهن البني بنشاط في توليد الحرارة [].

تحافظ العديد من القوى على الحد الأعلى من الدهون في الجسم في الحيوانات. الوقت اللازم لتكريس الطعام هو واحد. الحفاظ على السمنة العالية باهظ التكلفة ويحتاج إلى كمية كبيرة من السعرات الحرارية]. بالنسبة لمعظم الحيوانات البرية ، يجب تخصيص الكثير من الوقت للتعلم على حساب الأنشطة المهمة الأخرى مثل التزاوج ، النوم ، أو تجنب المفترسات []. يجب أن تبقى الحيوانات الفريسة مليئة بما يكفي لتجنب الافتراس. لا يستطيع حيوان يعاني من السمنة التحرك بسرعة أو الإخفاء بكفاءة كحيوان خفيف.]. وقد ثبت في الدراسات المختبرية أن العديد من الحيوانات الفريسة الصغيرة تقاوم السمنة الناجمة عن النظام الغذائي ، حتى مع وصول غير محدود إلى الطعام عالي السعرات الحرارية []. بالإضافة إلى ذلك ، تم عرض بعض حيوانات الفرائس تجريبياً لتخفيض وزن الجسم عندما تكون الحيوانات المفترسة موجودة في بيئتها [,] ، لتفادي الافتراس.

البشر المعاصرون محصورون إلى حد كبير من هذه العوامل. تحمي الاقتصادات العالمية الدول المتقدمة من الجوع وتتيح الوصول بسهولة إلى الطعام عالي السعرات الحرارية. المأوى والملبس يحمينا من البرد. نحن نادرا ما نضطر لمطاردة الفريسة ، ولا نقلق من أن نصبح فريسة لأنفسنا]. على الرغم من أن البشر المعاصرين لم يعد من الممكن أن يخضعوا لهذه القوى ، إلا أنهم لا يزالون على درجة عالية من الأهمية لصحتنا. إن فهم كيف ساهمت هذه القوى في تطور الإنسان يمنحنا نظرة ثاقبة حول كيفية تنظيم وزن الجسم البشري وما هي التغييرات التي يجب إجراؤها لمجتمعاتنا واستراتيجيات الرعاية الصحية من أجل حماية أفضل ضد الأمراض الأيضية.

التكيف مع الإرتفاع

فرضية الجينات في ثريفتي

في 1962 ، قدم عالم الجينات جيمس نيل أول تفسير رئيسي يستند إلى التطور لوباء السمنة الحديث]. تركزت فرضيته الأصلية على تفسير الانتشار المرتفع غير المعتاد لمرض السكري في مجموعات بشرية معينة ، ولكن تم تعديله ليشمل السمنة والمكونات الأخرى لمتلازمة التمثيل الغذائي [].

جادل نيل أن الميل إلى تطوير مرض السكري (أو أصبح بدينا) هو سمة تكيفية أصبحت غير متوافقة مع أساليب الحياة الحديثة. ترتكز "فرضيته الجينية المعقدة" (TGH) على افتراض أنه خلال تطور الإنسان ، كان البشر يتعرضون باستمرار لفترات العيد والمجاعة. أثناء المجاعات ، كان الأفراد الذين يملكون المزيد من مخازن الطاقة أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة وإنتاج مزيد من النسل. لذلك ، تطور التطور لاختيار الجينات التي جعلت أولئك الذين يمتلكونها كفاءة عالية في تخزين الدهون في أوقات الوفرة. في المجتمعات الصناعية الحديثة حيث الأعياد شائعة والمجاعات نادرة ، يصبح هذا التكيف التطوري غير مؤهل. وبالتالي ، هناك عدم توافق بين البيئة التي يعيش فيها البشر والبيئة التي تطورنا فيها. تعمل الجينات المقتصدة على تخزين الطاقة بكفاءة للاستعداد لمجاعة لا تأتي أبدًا].

يقدم TGH تفسيرا بسيطا وأنيقا للوباء السمنة الحديثة وسرعان ما تبناه العلماء والعلمانيون على حد سواء. بعض الأدلة تدعم هذه الفرضية. من الآثار الهامة لـ TGH هو أنه يجب وجود تعدد الأشكال الوراثي الذي يعطي النمط الظاهري "المقتصد". من المعروف أن كل من السمنة ومرض السكري لهما عنصر وراثي قوي,,,] ، وقد تم العثور على العديد من الأشكال الوراثية التي تؤهب الأفراد للسمنة [,تشير إلى مكونات محتملة "للنمط الوراثي المقتصد". وقد تم الآن تحديد العديد من الأشكال متعددة النوكليوتيدات الفردية (SNPs) المرتبطة بزيادة خطر السمنة من خلال دراسات ارتباط الجينوم (GWA) ، رغم أن كل منها له تأثير صغير نسبيًا [].

أحد الانتقادات الرئيسية لفرضية الجينات المقتطفة هو أنه غير قادر على تفسير عدم التجانس بين مرض السكري والسمنة بين وداخل السكان []. إذا كانت دورة العيد والمجاعة قوة دافعة مهمة في جميع مراحل التطور البشري ، فلماذا لا يكون كل البشر سمينين؟ تظهر مجموعات بشرية اختلافات كبيرة في قابليتها للسمنة ومرض السكري [,]. علاوة على ذلك ، حتى داخل المجموعات السكانية التي تعيش في نفس البيئات ، هناك العديد من الأفراد الذين يبدو أنهم يقاومون السمنة []. ولمعالجة هذا القصور ، اقترح أندرو برنتيس في وقت لاحق أنه بدلاً من المجاعة كونه ضغط انتقائي "دائمًا" في جميع مراحل التطور البشري ، فإنه في الآونة الأخيرة فقط ، في سنوات 10,000 تقريبا منذ ظهور الزراعة ، أصبحت المجاعة انتقائية كبرى. ومن المحتمل أنه لم يكن هناك وقت كاف حتى تصل الجينات المقتصدة إلى التثبيت []. مجتمعات الصياد-التجميع ، وهي نمط الحياة الرئيسي للإنسان القديم ، لا تعاني من المجاعة في كثير من الأحيان لأن حركتها ومرونتها تسمحان لها بنقل أو استخدام مصادر غذائية بديلة عندما تواجه مصاعب بيئية []. وعلى النقيض من ذلك ، يستغل المزارعون محاصيل قليلة نسبيا وليس لديهم مرونة كافية للتعامل مع حالات الجفاف والكوارث الأخرى. وهكذا ، قد تكون دورة العيد / المجاعة قد اختيرت للجينات المقتصدة فقط في المجتمعات الزراعية []. هذا يمكن أن يفسر لماذا لا يصير جميع البشر بدينين ولماذا يوجد تباين بين السكان. قد يكون بعض السكان قد عانوا من مجاعة أو فترات من ندرة الغذاء طوال تاريخهم ، وبالتالي كان لديهم المزيد من الضغط لتطوير نمط وراثي مقتصد.

يوفر TGH عدة تنبؤات قابلة للاختبار. أحد هذه التنبؤات ، إذا افترض النموذج ما بعد الزراعي ، هو أن المواضع الوراثية المرتبطة بالبدانة والسكري يجب أن تظهر علامات مميزة للاختيار الإيجابي الأخير. ومع ذلك ، فإن دراسة Southam وآخرون. (2007) اختبار 13 أنواع البدائل الوراثية المرتبطة بالسكري 17 و 2 (التي تتضمن قائمة شاملة لأكثر المواقع المرتبطة بالسمنة وداء السكري في وقت النشر) وجدت أدلة قليلة على التحديد الإيجابي الأخير []. وجدت هذه الدراسة موقعًا واحدًا للمخاطر فقط ، وهو طفرة في جين FTO المرتبط بالسمنة ، والتي تظهر دليلاً على الانتقاء الإيجابي الأخير. هذا يبدو أن يكون أساسا دليل ضد TGH. ومع ذلك ، فإنه يعتمد على بيانات SNP ، وبالتالي قد تكون هذه المواقع فقط مرتبطة وليس وظيفية. يجب أن يؤدي تحسين وراثة البدانة ومرض السكري إلى اختبارات إخبارية أكثر.

هناك تنبؤ آخر ل TGH ما بعد الزراعة هو أن السكان الذين واجهوا تاريخياً المزيد من المجاعة وندرة الغذاء يجب أن يكونوا أكثر عرضة للسمنة والسكري بعد تعرضهم لبيئة مبدئية. حتى الآن ، هناك أدلة مختلطة لهذا التنبؤ. يبدو أن بعض مجموعات الصيد والجمع ، التي كانت المجاعة لم تكن شائعة من الناحية التاريخية ، تظهر بعض المقاومة للسمنة الناجمة عن النظام الغذائي [] مقارنة مع السكان الذين لديهم تاريخ من الزراعة ، وهو ما يتفق مع توقعات TGH ل. ومع ذلك ، يتنبأ هذا النموذج أيضًا بأن المجتمعات الزراعية ، خاصة تلك التي تعيش في المناخات الباردة ، كانت ستعاني من أقوى الضغوط الانتقائية من أجل التثبُّر الوراثي ، وبالتالي تكون عرضة بشكل خاص للسمنة ونوع داء السكري 2. أوروبا مثال ساطع على هذا النوع من البيئة: شعوبها تمارس الزراعة منذ فترة طويلة ، والسجل التاريخي للحرب والمجاعة في هذه المنطقة طويل وشامل []. ومع ذلك ، لدى الأوروبيين نسبة أقل من السمنة مقارنة بالعديد من السكان ، ويبدو أنهم يقاومون جزئيًا نوع 2 السكري [,]. وعلى النقيض من ذلك ، يعاني سكان جزر المحيط الهادئ من أعلى معدلات السمنة ونوع داء السكري 2 في العالم [] ، على الرغم من العيش في مناخ استوائي مع قليل جدًا من تاريخ المجاعة [,].

يشرح بعض الباحثين هذه التناقضات عن طريق أخذ نظرة عكسية لـ TGH ، بحجة أنه بدلاً من الانتقاء الحديث للجينات المقتصدة ، فإنه في الواقع جينات تمنح مقاومة السمنة وغيرها من الاضطرابات الأيضية التي هي تكيف حديث. يفترض هذا TGH المعدل أن التكيفات من أجل التثبُّر قديمة ، لكن السكان الذين تحولوا إلى مصادر أغذية أكثر ثراء منذ ظهور الزراعة ، اكتسبوا بعض التعديلات لمنع الاضطرابات الأيضية. يجادل فرض ريكاردو Baschetti الأغذية غير المعروفة وراثيا أن الأوروبيين قد أصبحوا متكيفين جزئيا مع النظام الغذائي لمرض السكري []. إدخال نظام غذائي على النمط الأوروبي للسكان الذين لم يعتادوا عليه ، مثل الأمريكيين الأصليين وجزر المحيط الهادئ ، يخلق عدم توافق بين نظامهم الغذائي الحديث والنظام الغذائي الذي طوروه ، مما يؤدي إلى خلل التمثيل الغذائي. هذا من الممكن أن يفسر الزيادة المثيرة الأخيرة في مرض السكري والسمنة في هؤلاء السكان. يشير آخرون إلى أن فقدان السوائل هو تكيف حديث ، مما يسبب اختلافات في انتشار الأمراض الأيضية بين السكان []. بدلاً من البحث عن الجينات المعرضة لمخاطر الأمراض التي تمنح القابلية للأمراض الأيضية ، يجب علينا بدلاً من ذلك تركيز الجهود على إيجاد المتغيرات الجينية التي تمنح المقاومة لهذه الاضطرابات []. دراسة Southam وآخرون. العثور على أدلة على الاختيار الإيجابي الأخير على أحد الأليل الذي يحمي من مرض السكري []. يمكن أن تكون دراسة واسعة النطاق تبحث عن علامات الاختيار الإيجابي الأخير على مرض السكري واللاتيل مقاومة السمنة مثمرة لاختبار هذه الفرضيات.

فيما يتعلق بالإدارة السريرية للسمنة وغيرها من الاضطرابات الأيضية ، يشير TGH إلى أن العودة إلى نمط الحياة التقليدي لسكان ما سيكون مفيدا لعلاج متلازمة التمثيل الغذائي. إذا كانت السمنة ناجمة عن عدم توافق بين جيناتنا والبيئة التي نعيش فيها حاليًا ، فإن تغيير البيئة لمواءمة كيف تكيفت جينوماتنا يجب أن يعكس داء السمنة. من الواضح أن العودة إلى أساليب حياة الصيد التقليدية التقليدية لأسلافنا ليست عملية. ومع ذلك ، من الممكن تقييد السعرات الحرارية وزيادة التمرين لتقليد أنماط الحياة التقليدية بشكل أكثر تقريبًا []. تستند المبادئ التوجيهية الطبية الحالية لإدارة السمنة ومرض السكري على هذه الاستراتيجية [,]. على الرغم من أن هذه الإستراتيجية تعمل لصالح بعض المرضى ، إلا أن هناك تقلب كبير في فعاليتها ، خاصة في إدارة السمنة ومرض السكري على المدى الطويل [,].

The Thrifty Phenotype Hypothesis

لم يكن جميع الباحثين مقتنعين بأن TGH أوضح مرضية السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي. في 1992 ، اقترح تشارلز هالز وديفيد باركر "فرضية النمط الظاهري المزعجة" (والتي يطلق عليها أحيانًا "فرضية باركر") ، جزئياً لمعالجة النقص في فرضيات السمنة المرتكزة على الجينات مثل TGH وأيضاً لشرح ظاهرة ملحوظة: الوزن عند الولادة يبدو عرضة بشكل خاص لمرض السكري ، والسمنة ، وأمراض القلب ، وغيرها من الاضطرابات الأيضية في وقت لاحق من الحياة [].

تركز فرضية باركر على مفهوم "الإشتراط" ، ولكن بطريقة مختلفة كثيرًا عن فرضية نيل. في فرضية باركر ، فإن الجنين النامي هو الذي يجب أن يكون مقتصدًا. يجب على الجنين الذي يعاني من نقص التغذية أن يخصص الموارد بعناية إذا كان للبقاء على قيد الحياة حتى الولادة والبلوغ. يجادل باركر بأن الجنين النامي ، عندما يواجه نقصًا في الطاقة ، سيخصص الطاقة بعيدًا عن البنكرياس لصالح أنسجة أخرى مثل الدماغ. هذه مقايضة معقولة ، لأنه إذا استمر نفس البيئة الغذائية التي يتطور فيها الجنين في طفولته وحياة البالغين ، فلن تكون هناك حاجة كبيرة لأنظمة الاستجابة للجلوكوز المتطورة بشكل جيد. ومع ذلك ، إذا تحسنت التغذية في وقت لاحق من الحياة ، فإن الفرد الذي كان لديه جنينًا مقتصدًا في يوم من الأيام سيحوز على بنكرياس غير مجهّز للتعامل مع طاقة الجلوكوز ، أصبح لديه الآن إمكانية الوصول إلى مرض السكري وأمراض الأيض الأخرى. هذا يمكن أن يفسر لماذا يبدو الأطفال الذين يعانون من انخفاض الوزن عند الولادة عرضة بشكل خاص لاضطرابات التمثيل الغذائي في سن الرشد].

لا تعالج فرضية باركر الأصلية على وجه التحديد تاريخ التطور ، ولكنها تنطوي على آثار تطورية. في هذه الفرضية ، هي الجينات التي تسمح باستكمال تطوير ما قبل الولادة وبقاء الجنين المختارين ، بدلاً من القدرة على التكيف في حياة البالغين. فقط لأنه في الماضي التغذية السابقة للولادة تطابق التغذية في مرحلة البلوغ أن هذه العملية كانت متكيفة. والآن بعد أن لا يكون هذا هو الحال ، يصبح تخصيص الموارد بعيداً عن البنكرياس غير مؤهل.

منذ اقتراحها ، ألهمت فرضية النمط الظاهري المقتطفة الكثير من العمل الإضافي الذي يربط الفرضية بالنظرية التطورية. استعرض جوناثان ويلز العديد من النماذج المتنافسة أو التكميلية للاستخدامات التطورية لفرضيات النمط الظاهري مقتصد في 2007 []. تنقسم هذه النماذج إلى فئتين: نماذج توقعات الطقس ونماذج اللياقة الأمومية.

وتقول نماذج التنبؤ بالطقس أن الجنين يستخدم إشارات من في الرحم البيئة - لا سيما الإشارات الغذائية - إلى "التنبؤ" بأي نوع من البيئة التي من المحتمل أن تواجهها خلال فترة الطفولة و / أو حياة الكبار. يمكن القول إنه مفيد من الناحية التطورية للأنظمة الأيضية "الأولية" من أجل التثبيط إذا تم استشعار سوء التغذية في وقت مبكر من الحياة ، من أجل التعامل مع حياة التغذية السيئة على نحو أفضل. ثم تحدث الاضطرابات الأيضية إذا كانت بيئة البالغين أو الطفولة وبيئة الجنين غير متطابقة. الشخص الذي "تنبأت" بيئة الجنين به مدى حياة المجاعة سيصيب مرض السكري والسمنة عندما يواجه نظامًا غذائيًا عالي السعرات الحرارية,,]. على الرغم من أن هذه المجموعة من النماذج يمكن أن تشرح البداية السريعة لوباء السمنة في الثقافات التي أدخلت فجأة إلى الحمية الغربية ، إلا أنها لا تشرح بشكل كاف لماذا تستمر السمنة والسكري بعد الأجيال اللاحقة.

تجادل نماذج لياقة الأمومة بأن الإشارات التي يتلقاها الجنين حول التغذية في الرحم تسمح له بتوفيق احتياجاته من الطاقة مع قدرة أمه على الإمداد خلال مرحلة الطفولة. لدى البشر فترة طويلة بشكل غير عادي من نمو الطفولة ، وخلال هذه الفترة يعتمد الأطفال بشكل كامل تقريباً على أمهم للحصول على الموارد ، حتى بعد الفطام. ومن ثم ، فإنها تتكيف مع كل من الأم والطفل إذا تم مزامنة طلب الأيض لدى الطفل مع النمط الظاهري الخاص بالأم ، بحيث لا يتطلب الطفل أكثر (أو أقل) مما يمكنه توفيره. محاذاة التمثيل الغذائي للرضيع والأمهات يخفف من نزاع الوالدين وهذا أمر مهم لنجاح تربية الطفل [,] ، وبالتالي هذا التكيف يعزز اللياقة الشاملة. يمكن أن يفسر هذا النمط الظاهري للسموم لماذا السمنة ممكنة حتى عندما لا يكون الجنين يعاني من سوء التغذية.

الآثار المترتبة على فرضيات النمط الظاهري مقتصد لإدارة السريرية من متلازمة التمثيل الغذائي واضحة: التغذية السليمة الأمومية والحموية هي أكثر أهمية بكثير من التدخلات في حياة الكبار. إذا كانت فرضية النمط الظاهري مقتدرة صحيحة ، فإن تركيز موارد الصحة العامة الوقائية على المرأة الحامل سيبذل المزيد من الجهد لمكافحة وباء السمنة من التركيز على علاج المرض لدى البالغين أو حتى الأطفال.

فرضية Epigenome Thrifty

أحد الانتقادات الرئيسية لـ TGH هو أنه إذا كانت المجاعة قوة دافعة قوية عبر التطور البشري ، فلماذا لا يصاب جميع البشر بالسمنة؟ كما ذكرنا سابقاً ، غالباً ما يقول مؤيدو TGH أن المجاعة ربما أصبحت ضغطًا انتقائيًا قويًا فقط منذ صعود الزراعة ، وبالتالي ، فقط بعض السكان تعرضوا لهذا النوع من الضغط الانتقائي []. إن فرضية ريتشارد ستوجر "الإيبيولوجية المقتصدة" تأخذ وجهة النظر المعاكسة وتزعم أن جميع البشر يحملون جينوم مقتصد. في الواقع ، يجادل بأن ندرة الغذاء من المرجح أن تكون واحدة من القوى التطورية الرئيسية طوال تاريخ الحياة ، ومن المرجح أن يكون الادخار الاستقلابي سمة من سمات جميع الكائنات الحية. تنطلق فرضية Stöger من أجل التوفيق بين بعض الثقوب في فرضية التركيب الوراثي المقتصدة مع دمجها مع فرضيات النمط الظاهري المقتصرة [].

تعتمد فرضية Stöger على مفهوم التصريف الوراثي. القنوات الوراثية هي عملية يتم من خلالها تحويل النمط الظاهري متعدد الجينات إلى "مخزَّن" ضد تعدد الأشكال الوراثي والتباين البيئي. هذه العملية قابلة للتكيف لأن الضغوط البيئية المتقلبة يمكن أن تترك الأجيال اللاحقة غير صالحة لبيئتها الجديدة. وهكذا ، يختار التاريخ التطوري الطويل الأمد للأنواع من أجل نظام تعدد جيني حيث تحدث الطفرات الصغيرة اختلافًا طفيفًا في التعبير المظهري العام []. إحدى الطرق المحتملة التي تمكن الأنواع من الحفاظ على هذا النوع من المتانة الظاهرية هي من خلال التنظيم اللاجيني [].

يجادل Stöger أن الإدخار الاستقلابي قد خضع لعملية التشبيه الوراثي ، وهو سمة ظاهرية قادرة على التكيف مع اختلاف الضغوط البيئية من خلال التعديل الوراثي. جميع البشر لديهم جينوم مقتصد ، ولكن التعبير المظهري يمكن أن يتغير اعتمادًا على المدخلات البيئية بسبب التعديلات الوراثية الوراثية الموروثة عبر الأجيال. وهكذا ، فإن الجيل الذي يولد أثناء فترة المجاعة قد يكون له تعديلات جينومية متجانسة تسمح بتخزين طاقة أكثر كفاءة ، ويمكن تمرير هذه التعديلات عبر خط الجراثيم. الأدلة من دراسة "الجوع الهولندية الشتاء" تدعم هذا. تتبعت هذه الدراسة صحة مجموعة من الذكور الذين ولدوا قبل وبعد وأثناء المجاعة الشديدة التي حدثت في هولندا خلال الحرب العالمية الثانية []. ووجدت الدراسة أن الذكور الذين عانت أمهاتهم من المجاعة خلال الثلثين الأولين من الحمل كان معدل السمنة ومرض السكري أعلى بكثير من الذكور الذين ولدوا قبل المجاعة أو بعدها []. والأهم من ذلك ، أن العديد من سمات جماعة المجاعة الهولندية قد انتقلت إلى الأجيال اللاحقة ، مما أدى إلى فرضية أن هذا الفوج كان يخضع لنوع من التعديل اللاجيني الذي يؤثر على وزن الجسم ، وبالتالي يمكن أن يقال أنه يحتوي على "نموذج فصامي مقتصد"]. لاختبار هذه الفرضية ، توبي وآخرون. فحصت (2009) أنماط المثيلة لدى الأفراد الذين تصوروا خلال أو قبل فترة وجيزة من مجاعة 1944 ومقارنتها مع الأشقاء من نفس الجنس غير المعرضين []. ووجد الباحثون تغيرات في نمط مثيلة الحمض النووي للعديد من عوامل النمو المرتبطة بالأيض في الأفراد المعرضين للمجاعة ، مما يوفر الدعم للفرضية القائلة بأن في الرحم البيئة الغذائية يمكن أن تحفز التعديلات اللاجينية].

وبالمثل ، يجب أن يبرمج جيل يولد في أوقات زيادة المواد الغذائية الكبيرة لهذه الحالة البيئية وبالتالي أقل عرضة للسمنة. يجادل Stöger أن هذا هو بالضبط ما سيحدث بين شعب ناورو في جنوب المحيط الهادئ. يعتقد أن هذا النوع من السكان قد عانى من نوبات متكررة من ندرة الغذاء على مدار التاريخ ، ولديه حاليًا واحدة من أعلى معدلات السمنة والسكري في العالم ، مما يشير إلى أن لديهم "نمطًا جينيًا مقتصدًا". ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، بدأ هذا الاتجاه عكس ذلك ، مع انخفاض معدل الإصابة بداء السكري 2 ، على الرغم من تغير طفيف في النظام الغذائي أو نمط الحياة. يجادل Stöger أن الناويين بدأوا بالانتقال إلى "عمة epigenotype" [].

أحد الآثار الهامة لهذه الفرضية هو أن تعدد الأشكال الوراثي من المحتمل أن يكون له تأثير ضئيل جدا على الفيزيولوجيا المرضية للسمنة. قد يكون هذا تفسيرًا لماذا ، على الرغم من عقود من الأبحاث ودراسات GWA غير المعدودة لتعدد الأشكال الوراثي ، تم العثور على عدد قليل نسبيًا من المتغيرات الجينية التي ترتبط بتطور السمنة أو نوع مرض السكري 2. وبدلاً من ذلك ، فإن فرضية الإيبيجوم مقتضبة تعني أن دراسات GWA الخاصة بالعلامات اللاجينية للسمنة ستكون أكثر فائدة.

بالإضافة إلى ذلك ، ضمن هذه الفرضية ، فكرة أن وباء السمنة سوف يحل نفسه في النهاية ، إذا ظلت الحمية الغربية ثابتة. تنتقل السلالات التي تعاني حالياً من مشكلة السمنة في نهاية المطاف من إبيجينوم مقتصد إلى إيمينوم وليمة. تبين الأدلة الحديثة أن هذا التحول قد بدأ بالفعل. يبدو أن معدل السمنة في الولايات المتحدة قد استقر في السنوات الأخيرة [] ، وتظهر البيانات على مستوى العالم أن معدل البدانة في مرحلة الطفولة قد استقر أيضًا [].

التكيف السلوكي

في حين أن السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي غالبا ما تعتبر فقط من حيث العمليات الفسيولوجية البحتة وآليات البقاء الأساسية ، إلا أن العديد من الآخرين وضعوا هذه الاضطرابات في سياق اجتماعي أكثر. أظهر مانكار (2008) أن البشر تربط مستويات السمنة المختلفة مع الوضع الاجتماعي []. يجادل آخرون بأن السمنة كانت ، خلال تاريخ البشرية ، إشارة على الثروة أو الخصوبة ، مما سمح لأولئك الذين أصبحوا يعانون من السمنة بسهولة في جذب المزيد من الزملاء ونجحوا في إنتاج وتربية المزيد من النسل []. في الواقع ، بعض أقدم الأمثلة على الفن البشري - تماثيل فينوس الحجري القديم - تصور النساء بأجسام بديلة ويعتقد أنها رموز خصوبة []. البشر هم نوع اجتماعي للغاية ، وبالتالي ، لعبت التفاعلات الاجتماعية دورا رئيسيا في تشكيل التطور البشري.

يدمج كل من الفلسفة السلوكية والفيزيولوجية (النظرية والسلوكية) لـ "ياجنيك" و "ياجنيك" في نظرية موحدة للأصول التطورية لمقاومة الأنسولين والسمنة. وتجادل بأن الأمراض الأيضية هي منتجات ثانوية للتكيف الاجتماعي-الإيكولوجي الذي يسمح للإنسان بالتبديل بين الاستراتيجيات الإنجابية والسلوكية الاجتماعية. الاستراتيجيات التي يتبادلونها بين الاستنساخين المختارة r و K و "نمط الحياة أكثر قوة وذكاء" (التي يصفونها بأنها انتقال "الجندي إلى الدبلوماسي"). تتعامل نظرية اختيار r / K مع مفهوم استثمار الوالدين في النسل والمفاضلة بين الجودة والكمية. تستثمر الكائنات الحية التي تمارس الاختيار "r" المزيد من الطاقة في إنتاج العديد من النسل ، مع انخفاض الاستثمار في رعاية كل من []. يفضل عندما تكون الأنواع أقل بكثير من القدرة الاستيعابية للبيئة الخاصة بها]. تستثمر الكائنات الحية التي تمارس عملية K-select الكثير من الوقت والطاقة في نسلها ، ولكنها تنتج عددًا قليلًا نسبيًا []. يفضل في الأنواع القريبة من القدرة الاستيعابية لبيئتهم]. يجادل المؤلفان بأن الظروف البيئية والاجتماعية التي تفضل الإستراتيجية الإنجابية "المختارة K" (مثل الكثافة السكانية العالية) هي نفسها كتلك التي تفضل استراتيجية سلوكية "دبلوماسية" (مثل وفرة الغذاء والتوتر الاجتماعي). وقد تطور الأنسولين ليكون مفتاحًا شائعًا لكل من هذه التحولات.

في هذه الفرضية ، تعمل المحفزات البيئية مثل وفرة الغذاء والكثافة السكانية والضغوطات الاجتماعية وغيرها كغرض وحيد لتغيير الجسم لاستخدام الأنسولين. تعتمد فرضيتهم على فكرة أن الأنسجة المختلفة لها مستويات مختلفة من الاعتماد على الأنسولين في امتصاص الغلوكوز ، حيث أن الأنسجة العضلية الهيكلية هي من بين أكثر الأنسجة التي تعتمد على الأنسولين ، وأنسجة الدماغ والمشيمة هي الأكثر استقلالية للأنسولين []. من خلال تقليل استخدام الأنسولين عن طريق العضلات والأنسجة الأخرى المعتمدة على الأنسولين ، تحرر مقاومة الأنسولين الطاقة لاستخدامها في الدماغ و / أو المشيمة ، مما يسهل التبديل في الاستراتيجيات السلوكية والإنجابية. يمكن أن يؤدي المزيد من الغلوكوز المنحل إلى المشيمة إلى زيادة أوزان ولادة الرضع والتوسط في التحول إلى استراتيجية الإنجاب المختارة. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل مقاومة الأنسولين من الإباضة ، مما يؤدي إلى عدد أقل من النسل ويسمح باستثمار أكبر في كل منها. إن تحويل الجلوكوز من الأنسجة العضلية إلى الدماغ يمكن أن يتوسط التحول من نمط حياة "جندي" إلى "دبلوماسي". عندما يكون الغذاء شحيحًا ، يتم تحويل الطاقة إلى العضلات الهيكلية لتعزيز قدرة التطعيم ، لذلك ستزداد حساسية الأنسولين. عندما يكون الغذاء وفيرًا ، يكون الدماغ أكثر أهمية من العضلات إلى لياقة حيوان اجتماعي ، لذا ستقل حساسية الأنسولين من أجل تخصيص المزيد من الموارد لتنمية الدماغ. تشارك إشارات الانسولين في الدماغ في العديد من العمليات المعرفية. يقترح الباحثون أنه عندما يكون هناك حاجة إلى نشاط دماغي مكثف ، تزداد مستويات البلازما من الأنسولين ، مما يسمح بمزيد من إشارات الأنسولين في الدماغ. لأن ارتفاع مستويات الانسولين في البلازما يمكن أن يؤدي إلى نقص السكر في الدم ، فإن الجسم يطور مقاومة الأنسولين الطرفية للتعويض [].

تقترح الفرضية تفسيراً للعلاقة بين مقاومة الأنسولين والمراضة. ويشير الباحثون إلى أن ارتفاع هرمون التستوستيرون يزيد من عدوان الذكور ويرتبط بنمط حياة "الجندي" ، وإعادة توزيع وظيفة الجهاز المناعي للتأكيد على الأنسجة الجلدية الفرعية تحسبًا لزيادة الحاجة إلى التئام الجروح []. ويفترضون أن السمنة في منطقة البطن المرتبطة بالانتقال من أسلوب حياة الجندي إلى الدبلوماسي تفعل العكس: فهي تعيد توزيع وظائف المناعة بعيداً عن المحيط وتركزها على المزيد من الأنسجة المركزية. في أساليب الحياة "الديبلوماسية" المبالغة في الحضارة الحديثة ، تصبح إعادة التوزيع هذه مرضية ، مما يؤدي إلى تباطؤ التئام الجروح وزيادة الاستجابة الالتهابية التي ثبت أنها مرتبطة بالعديد من الاضطرابات في المتلازمة الأيضية []. والأهم من ذلك ، أن هذا يعني أن مراضة مقاومة الأنسولين تحركها التغيرات في الاستجابة الالتهابية التي هي منتجات ثانوية للانتقال السلوكي ، وليس بسبب الأنسولين نفسه. إذا كان هذا صحيحًا ، فإن له آثارًا عميقة على الإدارة السريرية لمقاومة الأنسولين والسمنة. يمكن للتركيز على السيطرة على التغيرات المناعية التي تأتي مع متلازمة التمثيل الغذائي أن تفعل المزيد لتخفيف المرض والوفاة من محاولة علاج السمنة أو مقاومة الانسولين نفسها [].

يفسر فرضية التبديل السلوكي الوباء الحديث للأمراض الأيضية التي تسببها المحفزات البيئية الشديدة: الكثافة السكانية ، التحضر ، التنافس الاجتماعي ، الوصول إلى السعرات الحرارية ، وأنماط الحياة غير المستقرة التي لم يسبق لها مثيل في تاريخ البشرية []. كما هو الحال مع عائلة فرضيات "مقتصد" ، أصبحت الاستجابات الفسيولوجية التي كانت تكيف في الماضي غير مؤذية في البيئات الحديثة. هذا يعني استراتيجية إدارة السريرية والوبائية تختلف كثيرا عن المبادئ التوجيهية للرعاية القياسية. تشير الفرضية بقوة إلى أن الإصلاحات الاجتماعية ستكون حاسمة لمكافحة السمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي كوباء. تتنبأ الفرضية بأن البدانة والسكري يجب أن يكونا أكثر انتشارًا في المناطق ذات الكثافة السكانية الأعلى ومع زيادة التنافس الاجتماعي والاقتصادي]. الحد من الاكتظاظ في المناطق الحضرية والتخفيف من حدة المنافسة الاجتماعية عن طريق الحد من فجوات الثروة وجعل المجتمعات أكثر مساواة قد تؤثر على استجابة الأنسولين الخارجة عن السيطرة.

أصول غير متكيفة للبدانة

في حين أن جميع التفسيرات الأخرى المقدمة حتى الآن في هذه المراجعة قد اعتمدت على افتراض أن السمنة كانت ذات يوم آلية تكيفية لماضينا التطوري ، فإن عالم الأحياء جون سبيكمان يجادل في "فرضيته الجينية التافهة" على العكس تماماً: أن السمنة غير قابلة للتكيف ارتفعت إلى ارتفاع وتيرة من خلال عمليات تطورية محايدة (أي عشوائية وغير انتقائية) [,,].

يتم تقديم فرضية سبيكم كبديل مباشر لفرضية نيل. من خلال النماذج الإحصائية ، يجادل أنه إذا كانت دورة العيد / المجاعة قوة دافعة "دائمة" للتطور البشري ، كما ذكر TGH الأصلي ، حتى المزايا الانتقائية الصغيرة لزيادة السمنة يمكن أن تؤدي إلى تثبيت قريب في جميع البشر عبر 2 مليون سنة من التطور البشري []. إذا كانت هذه النسخة من TGH دقيقة ، يقول سبيكمان ، إن جميع البشر سيكونون بدينين. ومع ذلك ، حتى في البيئات عالية السمعة في الدول الصناعية الحديثة ، لا يصاب سوى نسبة ضئيلة من السكان بالسمنة ، بينما يبدو البعض الآخر مقاومًا للسمنة []. في الواقع ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن معدل السمنة في الولايات المتحدة قد توقف مؤخرًا []. التفسير المحتمل هو أن جميع الأشخاص الذين يعانون من السمنة أصبحوا يعانون من السمنة بالفعل ، ولم يتركوا أي مجال لمزيد من النمو. بدلا من ذلك ، يجادل سبيكمان بأنه إذا كان الإقصاء هو التكيف بعد الزراعة ، كما يقول برنتس وآخرون [[لم يمض وقت كافٍ لشرح مدى انتشار وباء السمنة الحديث ، بالنظر إلى المساهمة الصغيرة في السمنة التي تمنحها الجينات المرتبطة بالبدانة والتي تم تحديدها حتى الآن.

كما يجادل سبيكمان بأن دورة عيد المجاعة / المجاعة ليست دقيقة من الناحية التاريخية. ويلاحظ أنه في حين أن فترات ندرة الغذاء البسيطة شائعة نسبيا ، إلا أن هذه الفترات لا تؤدي إلى زيادة معدل الوفيات. المجاعات الحقيقية التي تؤدي إلى ارتفاع معدل الوفيات كانت نادرة نسبياً عبر التاريخ البشري ، وخلال هذه الفترات كان أكبر معدل لوفيات بين كبار السن وصغار جداً ، وبالتالي من غير المحتمل أن تكون قوة تطورية قوية [].

يجادل سبيدمان بأن التحرر من القيود الانتقائية على السمنة العالية ، وليس التكيف ، هو نموذج أفضل لشرح الانتشار الحالي للبدانة في المجتمع الحديث. لتفسير ما كان يمكن أن يسمح لهذه الحرية من القيود الانتقائية ، يقدم Speakman فرضية "إطلاق سراح الافتراس". وقد تبين أن التهديد سببت التهديد تنظيم الوزن في الحيوانات الفرائس. تقلل الثدييات الفريسة من حجم الجسم ووقت التسمين عندما تكون الحيوانات المفترسة موجودة,]. عندما يتم استبعاد الحيوانات المفترسة تجريبياً من منطقة ما ، فإن الأبراج والأرصدة المرجانية تزيد من وزن الجسم مقارنة بالضوابط []. في المختبر ، تقلل هذه الحيوانات نفسها كتلة جسمها عندما تتعرض للبراز من حيوان مفترس ، وليس براز من غير مفترس [,]. يُعتقد أن هذا يحمي من الافتراس ، لأن الحيوانات الصغيرة قادرة على التحرك بشكل أسرع ، وتناسبها مع عدد أكبر من المخبّرات ، وتصنع أهدافًا أقل جاذبية للفريسة [].

في الماضي ، كان البشر البائدون يخضعون لضغوط افتراسية قوية]. ومع ذلك ، ابتداءً من 2 منذ حوالي مليون سنة مع ظهور جنس Homo ، طور البشر البالية حجمًا أكبر للجسم ، وزيادة في الذكاء ، واستخدام الأدوات ، ولم يعدوا عرضة لضغوط الافتراس]. يجادل سبيكمان أنه بسبب عدم أهمية الافتراس ، لم يكن هناك ضغط انتقائي قوي ليظل ضعيفًا. وهكذا ، تم تحرير الجينات التي تتحكم في الحد الأعلى لوزن الجسم عند البشر من القيد الانتقائي وتخضع للانحراف الجيني. سمح ذلك بحدوث طفرات بحرية في هذه الجينات ، مما أدى إلى فقدان وظيفتها أو انخفاضها لدى بعض الأفراد والمجتمعات []. يجادل سبيكمان بأن الانجراف الوراثي هو تفسير أفضل للتغير الذي يشهده وزن الجسم البشري من النماذج القائمة على التكيف.

وقد تم انتقاد فرضية سبيكم على بضع نقاط ، وأبرزها عدم مراعاة التأثير العميق الذي تركته المجاعة على الخصوبة. في الطعن المباشر لفرضية سبيكمان ، Prentice et al. (2008) [اتفقت مع سبيدمان على أن معدل الوفيات أثناء المجاعة لم يكن كبيرا بما يكفي لدفع تطور النمط الجيني المقتصد ، ولكنه بدلا من ذلك أشار إلى أن الأثر العميق الذي خلفته المجاعة على خصوبة الإناث أدى إلى اختيار الاختيار من أجل الاستقراء الأيضي. ويشيرون إلى أن قمع الخصوبة شبه الكامل قد لوحظ في المجاعات التاريخية الشديدة وأن الخصوبة يمكن أن تنخفض بنسبة 30 إلى 50 في المائة خلال مواسم الجياع العادية في العصر الحديث في غامبيا وبنغلاديش []. وبالتالي ، يمكن أن تكون TGH قابلة للحياة ، لأن زيادة الأيض يزيد من اللياقة البدنية الشاملة. لقد واجه سبيدمان هذه الحجج بالإشارة إلى أنه بعد فترات المجاعة ، غالباً ما يكون هناك "ارتداد في الخصوبة" ، مع زيادة في المفاهيم التي تحدث لتعويض فترة انخفاض الخصوبة خلال المجاعة [,].

على الرغم من الجدل ، هذه الفرضية لها آثار مثيرة للدهشة لدراسة السمنة البشرية. إذا كانت الآليات موجودة في السابق لدى البشر الذين قاموا بقمع زيادة الوزن استجابة للحيوانات المفترسة ، فإن إيجاد آليات مشابهة في الحيوانات قد يؤدي إلى تحديد الجينات البشرية والآليات الأيضية المسؤولة عن التحكم في وزن الجسم والتغير الذي نراه في التجمعات السكانية. صحيح أم لا ، ففرضية سبيكمان تسلط الضوء على الحاجة إلى فهم أفضل لتنظيم وزن الجسم في الحيوانات الأخرى مع مجموعة من التاريخ التطوري من أجل فهم حقيقي لأصول السمنة البشرية.

من حيث الآثار السريرية ، إذا كانت السمنة ناتجة عن طفرات ضارة وانجراف جيني ، بدلاً من آلية تكيفية متأصلة ، يمكن معالجتها كمرض غير تناسبي. نظرة عامة من خلال دراسة كيفية قيام الأفراد النحيلين (والحيوانات الأخرى) بتنظيم وزن الجسم ، يمكن أن يساعد في تحديد أي الجينات التي تم تحورها في الأفراد البدناء. توقعت نظرية سبيكمان أن العديد من الأنظمة المختلفة في تنظيم الوزن ربما تكون قد عانت من طفرات في فقدان الوظيفة بسبب الانجراف الوراثي ، وقد تتأثر أنظمة مختلفة لدى مختلف الأفراد. يقترب العلم الحديث بسرعة من عصر علم الوراثة الشخصية. إذا كان علم الوراثة للسيطرة على الحد من وزن الجسم مفهوما جيدا ، يمكن تكييف تدخلات إدارة الوزن لفرد على أساس صورته الوراثية الفردية. على سبيل المثال ، قد تكون استراتيجيات إدارة الوزن مختلفة جدًا بالنسبة لشخص سببه البدانة مشكلة وراثية كامنة مع التحكم في مدخول الطعام مقابل شخص لديه عيوب وراثية في معدل الأيض.

استنتاجات

في هذا الاستعراض ، ناقشت عدة فرضيات متنافسة بارزة للأصول التطورية لوباء السمنة. وهي ملخصة في الجدول 1، مع فرضيات إضافية مدرجة لاهتمام القارئ. تبدو هذه الفرضيات متباينة ، ولكنها ليست بالضرورة غير متوافقة. فرضية epigenome مقتصد هو جسر بين الجينات مقتصد وفرضيات النمط الظاهري مقتصد. يوفر آلية تعمل من خلالها أنماط ظاهرية مقتصدّة على تشكيل عملية الأيض في الرحم، مع القيام بنفس الافتراضات حول القوى التطورية على الجينوم الذي يفترضه TGH. كما أن فرضية التبديل السلوكي لا تتعارض مع مجموعة الافتراضات المقتصدة. تعد ضغوطات ندرة الغذاء (أو عدم وجودها) عاملاً مهماً في التوسط في التبديل بين استراتيجيات التكاثر وأسلوب الحياة. ندرة الغذاء تفضل أسلوب حياة "الجندي" ، في حين أن وفرة الغذاء تفضل أسلوب حياة "دبلوماسي". لا يزال الإغراق الأيضي قوة تطورية مهمة في فرضية التبديل السلوكي. أخيراً ، على الرغم من حقيقة أن فرضية الجين dashty تشكلت لتحدي TGH مباشرة ، فمن الممكن أن تكون عناصر كلتا الفرضيتين دقيقة. كان من الممكن التعجيل باختيار الجينات المقتصدة في إطلاق سراح الافتراس / التحرر من سيناريو التقييد الانتقائي. في الماضي البعيد ، قد يكون هناك توازن بين التثبيط الاستقلابي والتحكم في الوزن لتجنب الافتراس ، والتي قد يكون لها انتقاء محدود للجينات المقتصدة. وبمجرد التخلص من تهديد المفترس ولم يعد هناك أي اختيار للتزحزح ، سيكون من الممكن الاختيار من أجل الإقلاع.

الجدول 1 

ملخص الفرضيات التطورية لمتلازمة التمثيل الغذائي.

على الرغم من أن هناك مجالًا لأكثر من فرضية واحدة لتكون صحيحة ، إلا أنه لا يزال من المهم تحديد الأصول التطورية الدقيقة للسمنة. على الرغم من الأبحاث الدقيقة للغاية لدعمها ، فقد قبل كل من الباحثين وعامة الجمهور بشكل كبير TGH. ونتيجة لذلك ، تم وضع العديد من الافتراضات حول أسباب السمنة على أساس TGH ، والتي أثرت بشكل كبير على البحوث والإدارة السريرية للسمنة ومرض السكري. تم ضخ أموال بحثية كبيرة في العثور على جينات "مقتصدة" مراوغة من شأنها أن تفسر مدى انتشار وباء السمنة ، إلا أن تلك التي تم العثور عليها إما تفسر السمنة في جزء صغير جداً من السكان أو تزيد من خطر السمنة بنسبة ضئيلة للغاية الإجراءات. يمكن أن يؤدي الفحص الأكثر صرامة لصحة TGH إلى توجه أكثر فعالية وكفاءة لمسببات السمنة. تشير كل فرضية ناقشت إلى استراتيجيات بحث مختلفة تمامًا.

وأخيرًا ، فإن الآليات التطورية التي تسمح بالبدانة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بإدارة الصحة الإكلينيكية والعامة للوباء. يقترح TGH أن التغييرات البسيطة في النظام الغذائي والتمارين الرياضية يجب أن تمنع السمنة ، وعلى الرغم من أن هذا أمر بديهي ، إلا أننا نعرف أن هذه الاستراتيجية أسهل من فعلها. على الرغم من أن تصحيح "عدم التطابق" بين البيئة التي تطور فيها البشر وبيئتنا الحديثة يمكن أن يتغلب على وباء السمنة وفقًا لمعظم الفرضيات التي تمت مناقشتها ، إلا أن هناك فرضيات أخرى توفر استراتيجيات مختلفة ومختلفة أكثر في علاج السمنة ومنعها. و TGH. إن فرضية الجينات drifty تعني أن هناك حاجة إلى إستراتيجية قائمة على الأمراض تركز على التاريخ الوراثي الفردي لمعالجة السمنة. وضع كل من النمط الظاهري مقتصد وفرضيات epigenome مقتصد على في الرحم التغذية والتي تدل على أن تغييرات نمط الحياة التي أحرزت خلال مرحلة البلوغ هي غير مجدية إلى حد كبير. هذه الفرضيات لها أهمية خاصة لمكافحة ارتفاع السمنة في العالم النامي. وأخيرًا ، تقترح فرضية التبديل السلوكي إستراتيجية علاج مختلفة جذريًا لمرض السكري من النوع 2 والبدانة ، مع التركيز بشكل كبير على مكافحة الاستجابة الالتهابية ، بدلاً من هذه الاضطرابات نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، تشير فرضية التبديل السلوكي إلى أن الإصلاحات الاجتماعية والاقتصادية الشاملة ستقلل من الأسباب الكامنة وراء وباء السمنة وتوقف نموها.

في حين أن جميع هذه الاستراتيجيات لإدارة العيادات غير متناسقة ويمكن تطبيقها بالتوازي وبالتأكيد ، نظراً للموارد المحدودة لمرافق الرعاية الصحية العالمية ، فمن الواضح أن هناك حاجة إلى إجراء مزيد من الأبحاث لتخصيص العلاجات والعثور على تلك التي ستثبت أنها أكثر فعالية. بعيداً عن كونها مجرد ملاحم أكاديمية بسيطة ، فإن دراسة التطور البشري مهمة للغاية لصحة الإنسان الحديث.

الاختصارات

TGHفرضية الجينات مقتصد
SNPتعدد الأشكال النوكليوتيدات واحد
GWAرابطة الجينوم على نطاق واسع
 

مفكرة

التمويل المقدم من خلال برنامج زمالة البحث العلمي في مؤسسة العلوم الوطنية.

مراجع حسابات

  • Caballero B. The Global Epidemic of Obesity: An Overview. Epidemiol Rev. 2007 ؛ 29: 1 – 5. [مجلات]
  • Beltrán-Sánchez H، Harhay MO، Harhay MM، McElligott S. Proalence and Trends of Metabolic Syndrome in the Adult US Population، 1999-2010. J Am Coll Cardiol. 2013، 62 (8): 697-703. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • ارفين ر ب. انتشار متلازمة التمثيل الغذائي بين البالغين 20 سنة من العمر وأكثر ، حسب الجنس والعمر والعرق والعرق ، ومؤشر كتلة الجسم: الولايات المتحدة ، 2003-2006. تقرير Statl Health Stat. 2009. (13): 1-7. [مجلات]
  • Popkin BM، Adair LS، Ng SW. التحول العالمي في التغذية ووباء البدانة في البلدان النامية. Nutr Rev. 2012 ؛ 70 (1): 3 – 21. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • برنتس صباحا. الوباء الناشئ من السمنة في البلدان النامية. Int J Epidemiol. 2006، 35 (1): 93-99. [مجلات]
  • Barness LA، Opitz JM، Gilbert-Barness E. Obesity: genetic and molecular، and environmental aspects. Am J Med Genet A. 2007؛ 143A (24): 3016 – 3034. [مجلات]
  • Stunkard AJ، Sørensen TIZ، Hanis C، Teasdale TW، Chakraborty R، Schull W. et al. دراسة تبني للبدانة البشرية. إن إنجل جا ميد. 1986، 314 (4): 193-198. [مجلات]
  • Sørensen TIZ، RA، Stunkard AJ، Schulsinger F. Genetics of obesity in adult adopttees and biot seplings. BMJ. 1989، 298 (6666): 87-90. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Speakman JR. الجينات مقتصد للسمنة ومتلازمة الأيض - الوقت لإلغاء البحث؟ دياب Vasc ديس الدقة. 2006، 3 (1): 7-11. [مجلات]
  • الماس J. اللغز المزدوج لمرض السكري. طبيعة. 2003، 423 (6940): 599-602. [مجلات]
  • بيك نيلسن سمو. الخصائص العامة لمتلازمة مقاومة الأنسولين: الانتشار والوراثة. المجموعة الأوروبية لدراسة أدوية مقاومة الإنسولين (EGIR). 1999 و 58 (Suppl 1): 75 – 82. [مجلات]
  • النيل JV. داء السكري: نموذج جيني "ثريفتي" مقدم ضار من قبل "التقدم"؟ أنا J Hum Genet. 1962، 14: 353-362. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Speakman JR. المنظورات التطورية لوباء السمنة: وجهات النظر التكيفية ، والتكيفية ، والمحايدة. آنو ريف نوتر. 2013، 33: 289-317. [مجلات]
  • الآبار JCK. جودة البيئة ، اللدونة التنموية والنمط الظاهري المقتصد: مراجعة للنماذج التطورية. Evol Bioinform Online. 2007، 3: 109-120. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Watve MG، Yajnik CS. الأصول التطورية لمقاومة الأنسولين: فرضية التبديل السلوكي. BMC Evol Biol. 2007، 7: 61. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Simpson K، Parker J، Plumer J، Bloom S. CCK، PYY and PP: The Control of Energy Balance. دليل الصيدلة التجريبية. برلين ، هايدلبرغ: Springer Berlin Heidelberg؛ 2011. pp. 209 – 230. [مجلات]
  • Karatsoreos IN، Thaler JP، Borgland SL، Champagne FA، Hurd YL، Hill MN. غذاء الفكر: التأثيرات الهرمونية والتجريبية والعصبية على التغذية والبدانة. ي Neurosci. 2013، 33 (45): 17610-17616. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Vainik U، Dagher A، Dubé L، Fellows LK. Neurobehavioural يرتبط مؤشر كتلة الجسم وسلوكيات الأكل عند البالغين: مراجعة منهجية. Neurosci Biobehav Rev. 2013؛ 37 (3): 279 – 299. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • فريش ري. خصوبة الإناث واتصال الدهون في الجسم. شيكاغو: مطبعة جامعة شيكاغو. 2002.
  • مجموعة ورش عمل كابري ESHRE. التغذية والتكاثر عند النساء. همهمة تحديث Reprod. 2006، 12 (3): 193-207. [مجلات]
  • دانيلز إف ، بيكر بي تي. العلاقة بين الدهون في الجسم والارتجاف في الهواء في 15 C. J Appl Physiol. 1961، 16: 421-425. [مجلات]
  • كانون B، Nedergaard J. Brown Adipose Tissue: Function and Physiological Significance. Physiol Rev. 2004 ؛ 84 (1): 277 – 359. [مجلات]
  • Rowland N، Vaughan C، Mathes C، Mitra A. Feeding behavior، obesity، and neuroeconomics. فيسيول بيهاف. 2008، 93 (1-2): 97-109. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Speakman JR. سيناريو غير متكيف يشرح الاستعداد الوراثي للسمنة: فرضية "إطلاق الافتراس". الخلية ميتا. 2007، 6 (1): 5-12. [مجلات]
  • Peacock WL، Speakman JR. تأثير اتباع نظام غذائي عالي الدهون على كتلة الجسم وتوازن الطاقة في البنك فولي. فيسيول بيهاف. 2001، 74 (1-2): 65-70. [مجلات]
  • Liesenjohann T، Eccard JA. البحث عن الطعام تحت خطر منتظم من أنواع مختلفة من الحيوانات المفترسة. BMC Ecol. 2008، 8: 19. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Carlsen M، Lodal J، Leirs H، Secher Jensen T. The effect of predation risk on body weight in the field vole، Microtus agrestis. أويكوس. 1999. (87): 277-285.
  • النيل JV. "النمط الجيني مقتصد" في 1998. Nutr Rev. 1999؛ 57 (5 Pt 2): S2 – S9. [مجلات]
  • Newman B، Selby JV، King MC، Slemenda C، Fabsitz R، Friedman GD. التوافق مع داء السكري من النوع 2 (غير المعتمد على الأنسولين) في التوائم الذكورية. Diabetologia. 1987، 30 (10): 763-768. [مجلات]
  • بولسن بي بي ، كيفيك كوك ، فاج إيه إيه ، بيك نيلسن إتش إتش. التوريث من داء السكري من النوع الثاني (غير المعتمد على الأنسولين) وتحمل الجلوكوز غير الطبيعي - دراسة توأم قائمة على السكان. السكري. 1999 ؛ 42 (2): 139-145. [مجلات]
  • Razquin CC، Marti AA، Martinez JAJ. الأدلة على ثلاثة obesogenes ذات الصلة: MC4R ، FTO و PPARγ. طرق للتغذية الشخصية. مول نوت الغذائية الغذاء. 2011، 55 (1): 136-149. [مجلات]
  • لوس RJF. التقدم الأخير في علم الوراثة من السمنة الشائعة. Br J Clin Pharmacol. 2009، 68 (6): 811-829. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Speakman JR. جينات مقتصدة للبدانة ، وهي فكرة جذابة لكنها مشوبة بالعيوب ، ومنظور بديل: فرضية "الجينات المميتة". Int J Obes (London) 2008؛ 32 (11): 1611 – 1617. [مجلات]
  • Flegal KMK، Carroll MDM، Kit BKB، Ogden CLC. انتشار السمنة والاتجاهات في توزيع مؤشر كتلة الجسم بين البالغين في الولايات المتحدة ، 1999-2010. JAMA. 2012، 307 (5): 491-497. [مجلات]
  • Prentice AM، Hennig BJ، Fulford AJ. الأصول التطورية لوباء السمنة: الانتقاء الطبيعي للجينات المقتصدة أو الانجراف الوراثي بعد إطلاق الافتراس؟ Int J Obes (Lond) 2008؛ 32 (11): 1607 – 1610. [مجلات]
  • برنتس صباحا. التأثيرات المبكرة على تنظيم الطاقة البشرية: التراكيب الوراثية المقتضبة والظواهر الظاهرية. فيسيول بيهاف. 2005، 86 (5): 640-645. [مجلات]
  • Southam L، Soranzo N، Montgomery SB، Frayling TM، Mccarthy MI، Barroso I. et al. هي فرضية النمط الجيني مقتصد تدعمها أدلة على أساس نوع مؤكدة من السكري 2 ومتغيرات الحساسية السمنة؟ Diabetologia. 2009، 52 (9): 1846-1851. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Baschetti R. Diabetes epidemic في السكان الغربيين حديثًا: هل يرجع ذلك إلى الجينات المقتصدة أو إلى الأطعمة غير المعروفة جينيًا؟ مجلة الجمعية الملكية للطب. 1998، 91 (12): 622-625. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • شارما صباحا. فرضية التركيب الجيني ومضامينه في دراسة الاضطرابات الوراثية المعقدة في الإنسان. J Mol Med (Berl) 1998؛ 76 (8): 568 – 571. [مجلات]
  • Kagawa Y، Yanagisawa Y، Hasegawa K، Suzuki H، Yasuda K، Kudo H. et al. تعدد الأشكال النوكليوتيدية الوحيدة للجينات المقتصدة من أجل التمثيل الغذائي للطاقة: الأصول التطورية وآفاق التدخل للوقاية من الأمراض المرتبطة بالبدانة. Biochem Biophys Res Commun. 2002، 295 (2): 207-222. [مجلات]
  • Lau DCW، Douketis JD، Morrison KM، Hramiak IM، Sharma AM، Ur E. 2006 Canadian Clinical Guidelines on the management and prevention of obesity in adults and children [summary] CMAJ. 2007، 176 (8): S1-S13. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Grundy SM، Hansen B، Smith SC، Cleeman JI، Kahn RA. الإدارة السريرية للمتلازمة الأيضية: تقرير جمعية القلب الأمريكية / المعهد الوطني للقلب والرئة والدم / الجمعية الأمريكية لمرض السكري حول القضايا العلمية المتعلقة بالإدارة. الدوران. 2004، 109 (4): 551-556. [مجلات]
  • رولز BJ ، بيل EA. النهج الغذائية لعلاج السمنة. Med Clin North Am. 2000، 84 (2): 401-418. [مجلات]
  • King NA، Horner K، Hills AP، Byrne NM، Wood RE، Bryant E. et al. التمارين والشهية وإدارة الوزن: فهم الاستجابات التعويضية في سلوك تناول الطعام وكيف تسهم في التغير في فقدان الوزن الناجم عن التمارين الرياضية. Br J Sports Med. 2012، 46 (5): 315-322. [مجلات]
  • Hales CN، Barker DJ. اكتب 2 (غير معتمد على الأنسولين) من داء السكري: فرضية النمط الظاهري مقتصد. Diabetologia. 1992، 35 (7): 595-601. [مجلات]
  • تجربة Bateson P. Fetal وتصميم البالغين الجيد. Int J Epidemiol. 2001، 30 (5): 928-934. [مجلات]
  • Gluckman P، Hanson M. The Fetal Matrix: Evolution، Development and Disease. نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. 2005.
  • الآبار JCK. فرضية النمط الظاهري مقتصد: ذرية مقتصد أو أم مقتصد؟ J Theor Biol. 2003، 221 (1): 143-161. [مجلات]
  • برنتس صباحا. التجويع في البشر: الخلفية التطورية والآثار المعاصرة. Mech الشيخوخة ديف. 2005، 126 (9): 976-981. [مجلات]
  • Stöger R. نموذج epigenotype مقتصد: هو مكتسب ووريدي الاستعداد للسمنة ومرض السكري؟ Bioessays. 2008، 126 (9): 976-981. [مجلات]
  • Kawecki TJ. تطور القناة الوراثية تحت تذبذب الاختيار. تطور. 2000، 54 (1): 1-12. [مجلات]
  • Stein Z، Susser M، Saenger G، Marolla F. Famine and human development: The Dutch hunger winter of 1944-1945. مطبعة جامعة أكسفورد؛ 1975.
  • Ravelli GP، Stein ZA، Susser MW. السمنة عند الشباب بعد التعرض للمجاعة في الرحم والطفولة المبكرة. إن إنجل جا ميد. 1976، 295 (7): 349-353. [مجلات]
  • Tobi EW، Lumey LH، Talens RP، Kremer D، Putter H، Stein AD. وآخرون. اختلافات ميثايل الحمض النووي بعد التعرض للمجاعة ما قبل الولادة شائعة وتوقيت والجنس محددة. هوم مول جينيه 2009، 18 (21): 4046-4053. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Olds TT، Maher CC، Zumin SS، Péneau SS، Lioret SS، Castetbon KK. وآخرون. الدليل على أن انتشار زيادة الوزن لدى الأطفال هو هضبة: بيانات من تسعة بلدان. Int J Pediatr Obes. 2011، 6 (5-6): 342-360. [مجلات]
  • Mankar M، Joshi RS، Belsare PV، Jog MM، Watger MG. السمنة كإشارة اجتماعية متصورة. بلوس واحد. 2008، 3 (9): e3187. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • ويلز جي. تطور السمنة البشرية وقابليتها للسمنة: مقاربة إيثولوجية. Biol Rev Camb Philos Soc. 2006، 81 (2): 183-205. [مجلات]
  • سيشادري كغ. قصة Venusian من نسب العصر الحجري القديم. الهندي J Endocrinol Metab. 2012، 16 (1): 134-135. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Pianka ER. على ص و K- الاختيار. الطبيعية الأمريكية. 1970: 592-597.
  • Braude S. Stress، testosterone، and the immunidistribution hypothesis. علم البيئة السلوكية. 1999، 10 (3): 345-350.
  • بيرجر ل. اتصال موجز: ضرر الطيور المفترسة إلى نوع الجمجمة Taung من أسترالوبيثكس أفريكانتوس دارت 1925. أنا J Phys Anthropol. 2006، 131 (2): 166-168. [مجلات]
  • Kuzawa C. الأصول التطورية لصحة البالغين: الجمود بين الأجيال في التكيف والمرض. التطور والصحة. 2008: 325-349.
  • Belsare PV ، Wat MG ، Ghaskadbi SS ، Bhat DS ، Yajnik CS ، Jog M. Metabolic syndrome: خرجت آليات مكافحة العدوان عن نطاق السيطرة. فرضيات ميد. 2010، 74 (3): 578-589. [مجلات]
  • Corbett SJ، McMichael AJ، Prentice AM. اكتب مرض السكري 2 ، وأمراض القلب والأوعية الدموية ، والتناقض التطوري لمتلازمة المبيض المتعدد الكيسات: الفرضية الأولى الخصوبة. Am J Hum Biol. 2009، 21 (5): 587-598. [مجلات]