Blizanačke studije i "baština korpulencije"

"Ono što je izgledalo kao beskrajni tok identičnih osmogodišnjih muških blizanaca slijevalo se u sobu. Blizanci za blizancima ... njihova lica, njihovo ponavljano lice jer je među njima bilo samo jedno ..." (str. 172) "... poput crva su se rojili ..." (str. 178) napisao je Aldous Huxley u Hrabri novi svijet . (1932) Evo "načela masovne proizvodnje koji je konačno primijenjen na biologiju:" (str.9) stvaranje miliona jednojajčanih blizanaca, (i "ne omalovažanih dvojki i trojki kao u stara živahna vremena") (str. 8), već "ogromno poboljšanje prirode" (str. 8) koje je trebalo stvoriti društvenu stabilnost.

Slike Hrabri novi svijet zastrašujuće i odbojne, ali blizanci su fascinirali ljude kroz istoriju. Postoje kultni blizanci rimske mitologije, Romul i Rem, koje je vučica dojila, a čiji je Romulus osnovao stari Rim. A postojali su i znatno drugačija braća blizanci Jakov i Ezav u Knjizi Postanka: Ezav, "prvi je izašao sav crven, sav poput dlakave odjeće." (Postanak 25: 25) "Evo, moj brat Ezav je dlakav čovjek, a ja gladak čovjek." (Postanak 27:11) (Za komičan prikaz ovog odlomka iz Postanka poslušajte propovijed, Uzmi klupu, autor Alan Bennett, iz Iza ruba: https://www.youtube.com/watch?v=UOsYN---eGk.) I u Shakespeareovom Dvanaesta noć , blizanci Viola i Sebastian toliko si slični, opisani su kao "jedno lice, jedan glas, jedna navika i dvije osobe. Prirodna perspektiva, to jest, a nije", kaže vojvoda. I Antonio dodaje: "Kako ste napravili podjelu od sebe? Rascjep jabuke na dva dijela nije više blizanac od ova dva stvorenja." (Čin V, Scena 1)

Iako se Viola i Sebastian teško razlikovali jedno od drugog, oni su, kao muški i ženski, bratski ili dvojajčani (DZ) blizanci i nastaju in utero zbog istovremene oplodnje dvije jajne stanice s dvije sperme. Oni dijele, baš kao i ostala braća i sestre u porodici, samo 50% svoje DNK. Identični ili monozigotni blizanci (MZ) blizanci nastaju podjelom jednog embrija i dijele u osnovi 100% njihove DNK te su stoga uvijek istog spola. Dijagnostičko određivanje za utvrđivanje zigote prvi je korak u procjeni blizanaca i obično se vrši ispitivanjem boje kose, očiju, oblika ušiju, usta, zuba i drugih fizičkih osobina, uključujući otiske prstiju, kao i sofisticiranim istraživanjima antigena krvne grupe . (Börjeson, Acta Paediatrica Scandinavica , 1976)

Prijedlog da se blizanci koriste u istraživanju obično se pripisuje Sir Francisu Galtonu, rođaku Charlesa Darwina, krajem 19. stoljeća. Galton je objavio dvije knjige, uključujući Istorija blizanaca i bio je zainteresiran za razlikovanje "između učinaka sklonosti primljenih pri rođenju i onih koje nameću posebne životne okolnosti", tj. između prirode i njegovanja. (kako je citirano u Gedda, Blizanci u istoriji i nauci , 1961, str. 24-25) Galton, međutim, nije poredio bratske i jednojajčane blizance pa se "ne može smatrati izumiteljem metode blizanaca". (Teo i Ball, Istorija humanističkih nauka , 2009)

Slijedili su i drugi istraživači, ali postoji i mračna strana istraživanja blizanaca u ranim i srednjim godinama 20. stoljeća, o čemu svjedoči rad von Verschuer-a, koji je bio mentor Josefa Mengelea, zloglasnog po svojim studijama o blizancima u Auschwitzu za vrijeme svijeta. Drugi rat. Očigledno, von Verschuer, koji je bio cijenjen naučnik, bio je nacistički i virulentni antisemita koji je koristio svoje studije o blizancima kako bi unaprijedio svoju diskriminatornu rasnu politiku. (Müller-Hill, Istorija i filozofija nauka o životu , 1999) Navodno je Mengele poslao uzorke očiju i uzorke krvi od 200 blizanaca na kojima je proveo neetično istraživanje na ljudima von Verschueru radi analize. Samo 10% tih blizanaca preživjelo je Mengeleovo ljudsko eksperimentiranje. (Müller-Hill, 1999.) Za raspravu o perverziji nauke von Verschuer-a i Mengelea i važnosti opredjeljenja da se "najbolji interes pacijenta stavi iznad interesa ljekara", vidi Coller, Journal of Clinical Investigation , 2006., koji naglašava da postoje četiri "osnovne vrijednosti medicinskog humanizma: dragocjenost ili svetost svakog ljudskog života; poštivanje ljudskog dostojanstva, slavljenje ljudske raznolikosti i sažaljivo uvažavanje složenosti ljudskog stanja". (Coller, 2006) A za raspravu o propustima i "revizionističkoj istoriji" istraživanja blizanaca pronađenih u nekim udžbenicima, vidjeti Teo i Ball, 2009.

Istraživači s početka 20. stoljeća, uključujući von Verschuer, počeli su razmatrati ulogu genetike posebno u području pretilosti. Dr. George A. Bray, u svojoj naučnoj knjizi, Bitka kod Bulgea (2007), istraživao je istoriju istraživanja gojaznosti i ponovo štampao originalne radove Davenporta (str. 474 i dalje) (1923), kao i von Verschuera (str. 492 ff) (1927.) Davenporta, koji je koristio omjer poznat kao indeks tjelesne mase (BMI), prvi je proučavao odnos genetike i okoline u pretilosti i upitao: "Koliko ta razlika u građi između vitkih i tjelesnih osoba ovisi o ustavnim faktorima?" (str. 474) Od dr. Braya (koji ga je posudio od mentora Edwina B. Astwooda) (str. 148) preuzeo sam svoju titulu Baština obilnosti .

Uslijedile su velike studije blizanaca, uključujući i švedskog istraživača Börjesona (1976.), koji je analizirao važnost nasljedstva i okoliša usporedbom razlika unutar parova u blizancima MZ i DZ, a čije se slike blizanaca pojavljuju ovdje. Nadalje, kanadski istražitelj Claude Bouchard i njegove kolege osmislili su svoju takozvanu dugoročnu "studiju o hranjenju u Quebecu", u kojoj su proučavali 12 parova jednojajčanih blizanaca normalne težine koji su ostali u kontroliranim uvjetima 120 dana u stacionarnoj jedinici i bili hranjeni 1000 dodatnih kalorija svaki dan tokom šest dana u sedmici za 84 od tih dana. (Bouchard et al, New England Journal of Medicine , 1990; Redden i Allison, Recenzije gojaznosti , 2004; Bouchard, American Journal of Clinical Nutrition , 2009; Bouchard i dr., Međunarodni časopis za gojaznost , 2014; ) Prosječno povećanje tjelesne težine bilo je 8,1 kg, ali se kretalo od 4,3 do 13,3 kg. Izvanredno, prekomjerno hranjenje dovelo je do značajno slične tjelesne težine i postotka debljanja u svakom paru blizanaca MZ -a, ali je postojala tri puta veća razlika među različitim parovima nego unutar parova. Drugim riječima, stroga kontrola iste količine viška hrane i ograničene fizičke aktivnosti proizvela je različite reakcije u smislu tjelesne mase, tjelesne građe, pa čak i regionalne raspodjele masti kod genetski različitih blizanaca. Bouchard je naglasio da je, budući da je učinak bilo koje interakcije gena i okoline obično mali, istraživači moraju pokušati smanjiti grešku, a jedan od načina da se izbjegne pogreška je stvarno mjerenje visine i težine, a ne oslanjanje na samoizvještaje koji su toliko česti u mnogim studijama . (Bouchard, Gojaznost, Dopuna, 2008.) Nadalje, Bouchard je objasnio da je "ljudska varijacija", uključujući "biološki determinizam" za neke koje su podložnije povećanju tjelesne težine ili gubitku težine, "apsolutni preduvjet" u potrazi za bilo kakvom interakcijom gen-okolina i za eventualnu identifikaciju specifičnih gena. (Bouchard, 2008)

Mnogi su godinama stvarali tzv dvostruki registri hiljada blizanaca MZ i DZ, uključujući one u Norveškoj, Švedskoj i Finskoj, te u SAD-u (npr. Registar blizanaca Nacionalne akademije nauka-Nacionalno istraživačko vijeće (NAS-NRC); Registar Minnesote i Registar blizanaca iz Vijetnama-Era) .) Poznati istraživač gojaznosti Albert (Mickey) Stunkard, na primjer, koristio je švedske i danske registre blizanaca za neka svoja istraživanja. (Jou, NEJM , 2014.) Stunkard et al ( JAMA , 1986.) također je koristio NAS-NRC Registar za procjenu više od 1900 blizanaca MZ i preko 2000 DZ blizanaca za procjenu genetskog doprinosa visini, težini i BMI-u u dugotrajnoj (25 godina) naknadnoj studiji, sa zaključkom, "Ljudska debljina je pod jakom genetskom kontrolom." Istraživači su ipak priznali da se procjene nasljednosti mogu podvrgnuti kritici, s podcjenjivanjem i precijenjenjem, vjerovatno zbog, na primjer, među ostalim izvorima pristranosti, grešaka u utvrđivanju zigotizma ili čak asortativnog parenja (u kojem su supružnici skloni braku) partner slične građe.) Heymsfield i kolege (Allison et al, Genetika ponašanja , 1996.) također su naglasili da "standardni blizanci" za pretilost ne uključuju nužno podatke poput težine supružnika i da li asortativno parenje (tj. Slučajno parenje) može utjecati na stopu nasljednosti.

U svojoj klasičnoj studiji o blizancima, Stunkard et al ( NEJM, 1990) procijenio je 93 para jednojajčanih blizanaca uzgojenih odvojeno (jedno od najefikasnijih sredstava za utvrđivanje važnosti zajedničkih gena u odnosu na zajedničko okruženje); 154 para identičnih blizanaca uzgajanih zajedno; Odvojeno je 218 parova bratskih blizanaca, a zajedno je uzgojeno 208 parova blizanaca, svi iz švedskog registra koji je kombinovao studije blizanaca sa studijama usvajanja. Blizanci su ocijenjeni u kasnim 50 -im godinama, sa 60% žena. Istraživači su ipak primijetili da čak i kada su blizanci odvojeni, mogu ličiti jedan na drugog ako im je okruženje za uzgoj slično (npr. Ako su blizanci postavljeni "selektivno" u domove koji su slični onima njihovih bioloških roditelja.) Od tih blizanaca koji su bili odvojeni od svojih bioloških roditelja, skoro polovina blizanaca razdvojena je u prvoj godini života, često zbog smrti, bolesti ili finansijskih poteškoća u porodici porijekla. Stunkard i dr. Pronašli su jake dokaze o utjecaju nasljedstva na BMI, te su otkrili da se genetski utjecaji protežu kroz sve kategorije težine, tj. Od mršavih do pretilih. Također su primijetili da jednojajčani blizanci odgajani odvojeno imaju koeficijent korelacije unutar parova od 0,70 za muškarce i 0,66 za žene za BMI, te su zaključili u ovoj studiji da okruženje u djetinjstvu ima mali ili čak nikakav utjecaj. Ipak, upozoravaju da "nasljeđivanje ne podrazumijeva nepromjenjiv, nepromjenjiv genetski uticaj", već genetski uticaji pod određenim uslovima okoline. (Stunkard et al, 1990) U tom smislu, Allison, Heymsfield i kolege (Faith et al, Međunarodni časopis za gojaznost, 2012) su naglasili važnost razmatranja kontekst merenja u kojima uvjeti okoliša svojstveni dizajnu studije (npr. čitanje blizancima tokom jela) mogu potencijalno utjecati na rezultate.

Godinama su Allison, Heymsfield i njihove kolege koristile klasični dvostruki dizajn za procjenu odnosa tzv. genetska arhitektura okolišu, uključujući i tijekom intrauterinog razdoblja (Allison et al, Međunarodni časopis za pretilost i srodne metaboličke poremećaje , 1995.) Također su koristili ovaj model za proučavanje indeksa tjelesne mase i krvnog pritiska (Allison et al, Američki časopis za medicinsku genetiku, 1995.); indeks tjelesne mase u pedijatrijskom blizancu (Faith et al, Pedijatrija, 1999.); kalorijski unos (Faith et al, Genetika ponašanja, 1999.); i samoregulirajuće prehrane (Faith et al, Međunarodni časopis za gojaznost , London , 2012)

Zaključak : Studije o blizancima evoluirale su iz vremena Sir Francis Galtona, koji je predložio upotrebu blizanaca za razlikovanje učinaka prirode od njegovanja, krajem 19. stoljeća. Istraživači su ih zloupotrijebili, poput nacista tokom Drugog svjetskog rata. Istorijski gledano, najvažnija rana istraživanja u oblasti gojaznosti došla su od dr. Claude Bouchard i sur., Koji su procjenjivali jednojajčane (monozigotne) blizance u kontroliranim stacionarnim uslovima u klasičnoj studiji o prehrani u Quebecu, i od Mickey Stunkard i sur., Koji su procjenjivali i monozigotne i dvojajčane usvojene blizance kako bi odvojili okolišne od genetskih učinaka, u tzv. pozvao klasični dvostruki dizajn.

Napomena: Ovo je prvi dio dvodijelnog bloga o upotrebi blizanaca u istraživanju pretilosti. Drugi dio će detaljnije istražiti upotrebu co-twin dizajna u kojem jedan identični blizanac nije u skladu s osobinom u odnosu na drugi. Za posebnu zahvalnost onima koji su pomogli u pripremi blogova I i II, pogledajte blog II.