Associatie tussen HTR2C-polymorfismen en gewichtsverlies bij patiënten met obesitas

Obesitas is een belangrijk probleem in onze huidige maatschappij dat onder andere in verband gebracht wordt met een verhoogd risico op cardio- en cerebrovasculaire problemen, type 2 diabetes, slaapapneu en sommige vormen van kanker [1,2]. Daarnaast kan obesitas ook psychosociale gevolgen hebben, aangezien obesitas het zelfbeeld en sociaal functioneren negatief kan beïnvloeden. Er is sprake van obesitas bij een body mass index (BMI) ≥ 30 kg/m². De afgelopen decennia is de prevalentie van obesitas sterk toegenomen [3]. Veranderingen in eetgedrag, waaronder een mondiale verschuiving in dieet richting een verhoogde inname van energierijk voedsel, is een belangrijke reden voor deze toename.

De stijgende prevalentie van obesitas heeft geleid tot het oprichten van obesitasklinieken om dit probleem het hoofd te bieden en mensen te helpen gewicht te verliezen. Helaas is de behandeling binnen deze klinieken niet altijd succesvol. Sommige mensen zijn beter in staat om gewicht te verliezen tijdens zo’n obesitasprogramma dan anderen, mogelijk omdat ze beter in staat zijn hun eetgedrag aan te passen.

Verschillende studies hebben aangetoond dat de serotonerge 5HT_2c-receptor een belangrijke rol zou kunnen spelen in de beïnvloeding van eetgedrag, omdat muizen die het gen dat codeert voor de 5HT_2c-receptor (HTR2C) niet bij zich droegen langer bleven eten en obees werden. Daarnaast verminderen 5HT_2c-agonisten de eetlust bij mensen [4,5]. Om die reden worden selectieve 5HT_2c-agonistische geneesmiddelen op dit moment ontwikkeld en getest als afslankpillen in obese patiënten [6].

De studie van Pooley et al. toonde aan dat gewichtsverlies tijdens een obesitasprogramma beïnvloed werd door het 759 CT-polymorfisme (rs3813929) in het HTR2C-gen dat codeert voor de 5HT_2c-receptor [7]. Patiënten met het HTR2C 759 C/T-genotype verloren minder gewicht tijdens het programma dan patiënten met het HTR2C 759 C/C- of T/T-genotype [7]. Daarnaast bleek de prevalentie van het variante HTR2C 759 T-allel of 759 T/T-genotype lager te zijn in patiënten met obesitas in respectievelijk de studies van Yuan et al. en Risselada et al. en werd het geassocieerd met minder antipsychotica-geïnduceerde gewichtstoename bij psychiatrische patiënten in twee meta-analyses [8-11]. Onze onderzoeksgroep vond ook een associatie tussen het HTR2C rs1414334-polymorfisme en obesitas bij patiënten met schizofrenie, waarbij patiënten die het variante rs1414334 C-allel droegen een groter risico hadden op obesitas [12]. Het doel van deze studie was om te onderzoeken of de HTR2C 759 C/T- en rs1414334-polymorfismen het gewichtsverlies beïnvloedden van patiënten die in onze obesitaskliniek behandeld werden.

Inclusie van patiënten vond plaats tussen juli 2008 en januari 2013 in de obesitaskliniek die verbonden is aan het Wilhelmina Ziekenhuis in Assen. In deze obesitaskliniek werd een programma met een duur van negen maanden aangeboden aan patiënten met obesitas, waarin ze zorgvuldig gevolgd en behandeld werden door een team bestaande uit een internist-endocrinoloog, psycholoog, fysiotherapeut, diëtisten en verpleegkundigen. Beweging en aangepaste voeding, waaronder een hypocalorisch dieet, waren de hoekstenen van het programma. Het onderzoeksprotocol werd getoetst en goedgekeurd door de METC van Stichting BEBO in Assen.

Er was sprake van een longitudinale observationele follow-up studie om de associatie tussen HTR2C-genotypen en gewichtsverlies te onderzoeken. Twaalf patiënten werden retrospectief geïncludeerd (data van 2006-2008) en de rest prospectief (n = 116 [91%]). De benodigde data werden geëxtraheerd uit de (elektronische) medische dossiers. Van een aantal patiënten zijn de aanvangsgegevens ook gebruikt voor twee dwarsdoorsnedestudies [9,13].

Patiënten kwamen in aanmerking voor inclusie in deze studie wanneer ze deelnamen aan het programma van de obesitaskliniek, 18 jaar of ouder waren en kaukasisch. Patiënten die antipsychotica of antidepressiva gebruikten op het moment van inclusie werden geëxcludeerd. Na een volledige uitleg over de studie aan de patiënten werd schriftelijke toestemming voor deelname verkregen en bloed afgenomen ten behoeve van de genotypering.

De primaire uitkomstmaten van deze studie waren: veranderingen in lichaamsgewicht gedurende het obesitasprogramma; gewichtsverlies per maand, gewichtsverlies aan het eind van de follow-up (laatst gemeten waarde), en > 7% gewichtsverlies (aangezien > 7% gewichtstoename door de Food and Drug Administration als klinisch significant wordt beschouwd [14]). Gewichtsverlies werd weergegeven als percentage van het oorspronkelijke lichaamsgewicht bij start van het programma (t = 0). De secundaire uitkomstmaat was therapietrouw, gemeten in maanden volbrachte follow-up van het negen maanden durende programma.

Primaire determinanten waren de genotypen van de rs3813929:C>T(-759 C/T)- en rs1414334:C>G-polymorfismen in het X-chromosomaal gelegen HTR2C-gen. Het rs1414334 C-allel en het 759 T-allel werden beschouwd als variante allelen.

Het DNA werd vanuit EDTA-bloed geïsoleerd door middel van X-tractor Gene (Corbett Life Science, Westburg, Leusden) met X-tractor Gene Liquid Sample Reagent Pack (XTR1, Sigma-Aldrich, Westburg, Leusden). De genotypen van de rs3813929 C/T- en rs1414334 C/G-polymorfismen werden bepaald met behulp van alleldiscriminatie, gebruikmakend van reeds ontwikkelde testen volgens een gevalideerd protocol (C_27488117_10 en C_7455701_10 respectievelijk, Applied Biosystems, Nieuwerkerk a/d IJssel). De reactie werd uitgevoerd met de TaqMan universele PCR mastermix (Applied Biosystems) in een StepOne Plus PCR.

De associaties tussen veranderingen in lichaamsgewicht en HTR2C-genotypen of dragerschap van de variante allelen werden onderzocht met lineaire regressie (gewichtsverlies/maand, en gewichtsverlies aan het einde van de follow-up periode) en logistische regressie (> 7% gewichtsverlies).

De invloed van de volgende mogelijke confounders werd onderzocht: leeftijd, geslacht, BMI bij de start van het programma en de duur van het hypocalorische dieet (Modifast). Confounders werden geïncludeerd in het multivariate model als ze univariaat geassocieerd waren met de primaire uitkomstmaten op een significantieniveau van P < 0,20 [15]. Er werd ook onderzocht of er sprake was van een interactie tussen genotype en geslacht, aangezien het HTR2C-gen op het X-chromosoom ligt. Een P-waarde kleiner dan 0,05 werd beschouwd als significant voor de primaire analyses, omdat er sprake was van een hypothesegedreven studie en het verlagen van de benodigde P-waarde op basis van het aantal analyses de kans op een type II-fout te sterk zou kunnen vergroten [16]. Voor dit onderzoek is geen separate poweranalyse uitgevoerd. De data werd geanalyseerd met SPSS 20.0.

In totaal werden 128 patiënten geïncludeerd, waarvan 29 mannen en 99 vrouwen. De patiëntkarakteristieken bij aanvang van het obesitasprogramma worden weergegeven in tabel 1. De prevalentie van het variante HTR2C 759T-allel (n = 41) was 32% en 25% voor het variante HTR2C rs1414334C-allel (n = 32). De verdeling van de genotypen week niet significant af van het Hardy-Weinbergequilibrium berekend in vrouwen voor HTR2C- polymorfismen rs3813929 (-759 C/T; P = 0,68) en rs1414334:C>G (P = 1,00). Er werd geen significant linkage disequilibrium gevonden tussen de polymorfismen (R² < 0,01), en er was geen sprake van een interactie tussen het genotype van de HTR2C-polymorfismen en geslacht. Geslacht, leeftijd en BMI bij de start van het programma werden geïncludeerd als confounders voor gewichtsverlies. Het gewichtsverlies gedurende het negen maanden durende programma wordt getoond in de figuren 1 en 2.

Bij analyse van de data werd alleen een significante associatie gevonden tussen het HTR2C 759 C/T-genotype en gewichtsverlies in de eerste maand van het programma. De volgende formule verklaarde daarbij 10% van de variantie:

GV = –10,7% + 0,78T – 0,014L + 0,80S + 0,05BMI_{t = 0}

waarin GV = gewichtsverlies tijdens de eerste maand als percentage van lichaamsgewicht; T = aantal T-allelen, waarbij een man met het T-allel telt als 2; L = leeftijd; S = geslacht: man = 0, vrouw = 1.

(regressiecoëfficiënt [B] = 0,78; 95% betrouwbaarheidsinterval [95%-BI] 0,19-1,38; P = 0,01)

De analyse bleef significant wanneer naar dragerschap van het variante 759 T-allel gekeken werd als determinant voor gewichtsverlies (B = 0,94; 95%-BI 0,1-1,8; P = 0,03). Na 5 en 6 maanden was er een trend voor een associatie tussen gewichtsverlies en het HTR2C 759 C/T-genotype (B = 1,94; 95%-BI –0,23-4,10; P = 0,08 en B = 2,12; 95%-BI –0,42-4,67; P = 0,10 respectievelijk). Wanneer naar gewichtsverlies aan het einde van de follow-upperiode gekeken werd (laatst bekende meting) werd er een trend gevonden voor een associatie tussen het HTR2C 759 C/T-genotype na correctie voor leeftijd, geslacht en BMI op t = 0 (B = 1,88; 95%-CI –0,27-4,04; P = 0,086).

Tot slot hadden patiënten die het variante HTR2C 759 T-allel droegen ook minder kans om > 7% gewichtsverlies te bereiken (odds ratio 0,23; 95%-BI 0,06-0,85; P = 0,028), en stopten ze eerder met het programma (–0,78 maanden; 95%-BI –1,51- –0,06; P = 0,035; gecorrigeerd voor geslacht). Met het HTR2C-genotype als determinant bedroeg het aantal maanden follow-up 7,31 maanden – 0,56 (95%-BI –1,07- –0,05; P = 0,03) × (aantal T-allelen (een man met een T-allel telt als 2)) + 0,53 x (geslacht; man = 0, vrouw = 1). Hiermee werd 5,4% van de variantie verklaard. Er werden geen associaties gevonden tussen het HTR2C rs1414334-genotype en de primaire of secundaire eindpunten (data niet getoond).

Net als in de studie van Pooley et al. werd een associatie gevonden tussen het HTR2C 759 C/T-genotype en gewichtsverlies tijdens een obesitasprogramma [7]. Patiënten die het variante 759 T-allel droegen bereikten minder gewichtsverlies in de eerste maand en stopten sneller met het programma dan patiënten met het 759 CC-genotype.

Op het eerste gezicht lijken deze resultaten, waarin dragerschap van het HTR2C 759 T-allel een negatieve invloed had op gewichtsverlies en dus als metabool ongunstig kan worden aangemerkt, tegenstrijdig met studies waarin het HTR2C 759 T-allel beschermend was tegen antipsychotica-geïnduceerde gewichtstoename of minder prevalent was bij patiënten met obesitas en dragerschap en dus beschouwd werd als metabool gunstig [8,9]. Wij denken echter dat deze resultaten toch op elkaar aan zouden kunnen sluiten. Immers, als patiënten die het HTR2C 759 T-allel dragen enigszins beschermd zijn tegen het ontstaan van obesitas, dan is de kans dat deze patiënten zich uiteindelijk tot een obesitaskliniek moeten wenden lager. Als een patiënt die het HTR2C 759 T-allel draagt uiteindelijk wel obees wordt, dan zouden de oorzaken die ten grondslag liggen aan het ontstaan van obesitas bij die patiënt wellicht resistenter kunnen zijn tegen behandeling, aangezien dragerschap van het HTR2C 759 T-allel kennelijk niet beschermend genoeg is geweest. Misschien is dit ook de reden dat in de studie van Pooley et al. een negatieve invloed van het HTR2C 759 C/T-genotype op gewichtsverlies gevonden werd [7]. Het is echter vreemd dat in die studie geen negatieve invloed van het HTR2C 759 T/T-genotype op gewichtsverlies gezien werd, maar dat werd waarschijnlijk veroorzaakt door het geringe aantal patiënten met dat genotype (n = 8). Dat in dit onderzoek geen associatie gevonden werd tussen het HTR2C rs1414334-polymorfisme en gewichtsverlies is weinig verrassend, omdat dit polymorfisme maar zelden geassocieerd wordt met gewichtstoename of obesitas [9,17].

Deze studie kent ook een aantal beperkingen. Hoewel het aantal patiënten in deze studie groter was dan in de studie van Pooley et al., is nog steeds sprake van kleine genotypegroepen. Het besluit van de zorgverzekeraars om de behandeling in de obesitaskliniek in veel gevallen niet langer te vergoeden heeft tot een drastische vermindering van het aantal patiënten geleid. Dit heeft er mogelijk mede toe geleid dat alleen de verschillen in de eerste maand statistisch significant waren, aangezien dragers van het 759 T-allel ook eerder stopten met het programma en het aantal te analyseren patiënten per maand afnam, waardoor de standaarddeviatie toenam. Er zijn daarom meer replicatiestudies nodig om onze resultaten te bevestigen en het bewijs te versterken dat het HTR2C 759 C/T-polymorfisme relevant is voor gewichtsverlies in een obesitaskliniek. Dat zou van belang kunnen zijn voor toekomstige behandelingen, omdat op die manier genetische informatie gebruikt zou kunnen worden om patiënten te identificeren die mogelijk minder baat hebben bij zo’n programma, of een andere aanpak of meer begeleiding nodig hebben dan anderen.

Er zijn echter veel factoren die bepalen of iemand succesvol een dergelijk obesitasprogramma zal doorlopen. Genetische informatie is er daar maar één van [18]. Het HTR2C 759 C/T-genotype zou één van de puzzelstukjes kunnen zijn in een complexe puzzel, die bestaat uit meerdere genetische factoren en omgevingsfactoren. De invloed van alleen het HTR2C 759 C/T-genotype op de uitkomst zal klein zijn, zoals ook uit de resultaten van deze studie is gebleken. Het testen op genetische variatie in HTR2C heeft daarom op dit moment geen klinische meerwaarde bij het inschatten van iemands slagingskans bij deelname aan een afslankprogramma in een obesitaskliniek.