Ik houd van lekker eten en mijn vrouw ook. Wat ik ook eet ik wordt niet snel dik. En als ik iets teveel ben aangekomen, ga ik gewoon wat minder eten. Dat kost mij weinig moeite. Mijn vrouw is ook niet dik, maar haar kost het veel meer moeite om dat zo te houden. Ik vind het niet knap dat ik slank ben. Ik denk dat het gewoon aanleg is. Erfelijk dus?

Percentage erfelijk

Met betrekking tot erfelijkheid, lees of hoor je vaak een percentage. Autisme is voor 90% erfelijk, lichaamslengte 80%, BMI¹BMI = Body Mass Index. De BMI is gelijk aan het gewicht gedeeld door de lichaamslengte in het kwadraat. 60%, muzikaal talent 50%, depressie 40%, borstkanker 30%. Als lichaamslengte 80% erfelijk is, en je bent 1,80 meter groot, komt dan 1,44 meter door je DNA en 0,56 meter door iets anders? Onzin natuurlijk, maar wat betekenen die percentages dan?

Tweelingen en erfelijkheid

Hoe komen ze bij die percentages? Er zijn verschillende methoden, maar het meest worden eeneiige en twee-eiige tweelingen vergeleken²Er is wel gegronde kritiek op de tweeling methode, maar dat laten we hier voor wat het is.. Als de eeneiige tweelingen meer op elkaar lijken dan twee-eiige tweelingen dan komt dat doordat de eeneiige tweelingen genetisch identiek zijn en de twee-eiige tweelingen genetisch slechts gedeeltelijk overeenkomen. Zo heb je een maat voor de genetische invloed op een eigenschap. Voor een betrouwbare schatting moet je wel grote aantallen tweelingen onderzoeken, minstens honderden. Je kunt dan uitrekenen hoeveel van het verschil in de onderzochte eigenschap genetisch is. Meestal is daarmee niet het hele verschil verklaard. Het onverklaarde deel wordt toegeschreven aan omgevingsfactoren. Daarbij denken we aan opvoeding, dieet, gebeurtenissen, alles wat je meemaakt en geleerd hebt. Maar wat die omgevingsfactoren zijn weet je niet op basis van dit onderzoek. Eigenlijk weet je niet eens of het omgevingsfactoren zijn, want het is niet meer dan: de rest, niet-genetische factoren.

Dik worden is 90% erfelijkheid

Terug naar dik worden. Als maat daarvoor wordt vaak de BMI, body mass index, gebruikt. Daar is heel veel onderzoek naar gedaan, want zwaarlijvigheid is een probleem in onze huidige samenleving. Hierboven staat dat de BMI voor 60% erfelijk is, maar dat is een gemiddelde van vele onderzoeken. De percentages lopen uiteen van 30 tot 90%. Dus voor een derde tot bijna helemaal. Waar komen die verschillen vandaan?
Stel je voor dat we een tweeling-onderzoek doen. We hebben honderden tweelingen, kinderen³Ik heb het hier over kinderen, maar voor volwassenen geldt hetzelfde., eeneiig en twee-eiig, die allemaal welgestelde ouders hebben en allemaal ongeveer hetzelfde eten. Sommige kinderen zijn behoorlijk dik, sommige een beetje, andere helemaal niet. De belangrijkste omgevingsfactoren voor zwaarlijvigheid zijn socio-economische klasse en eetpatroon. Die zijn voor alle tweelingen ongeveer hetzelfde. Daarom hebben ze geen invloed op het verschil in gewicht tussen deze kinderen. En dus verklaart erfelijkheid in dit geval het verschil bijna volledig, zeg 90%. Nu doen we een tweede onderzoek bij tweelingen, kinderen, uit een achterstandsbuurt. De ouders behoren tot het armere deel van de bevolking en ze eten nogal veel van de McDonalds, patatboer en pizzeria. Belangrijke dikmakende omgevingsfactoren dus. De erfelijkheid van dik-zijn zal nu ….. ook ongeveer 90% zijn, want ook nu zijn de omgevingsfactoren voor alle kinderen ongeveer hetzelfde.

Dik worden is 30% erfelijkheid

Nu voegen we de twee onderzoeken samen. Of eleganter: we doen het onderzoek op exact dezelfde manier in beide buurten. In dit onderzoek blijkt de erfelijkheid van dik-zijn in de orde van 30-40%! Dat komt doordat nu in ons onderzoek relevante omgevingsfactoren -socio-economische klasse en eetpatroon- sterke variatie vertonen. Het gaat dus niet om hoe groot de rol van relevante omgevingsfactoren is, maar hoeveel variatie daarin bestaat in de onderzochte groep kinderen. Net zo gaat het niet om hoe groot de rol van genetische factoren is, maar om hoe groot de verschillen daarin zijn in de onderzochte groep kinderen. Als de erfelijke factor heel groot is, maar de omgevingsfactor nog groter, is het percentage erfelijkheid toch minder dan 50%. En als je alle relevante omgevingsfactoren constant houdt, is het percentage erfelijkheid 100%, ook als die erfelijkheid maar een kleine rol speelt.

Erfelijkheid per groep

Het percentage erfelijkheid hangt dus af van de onderzochte groep. Het meeste onderzoek is in de VS en Europa gedaan, veel bij witte mensen⁴Een expliciete aanduiding van de betrokken etnische groepen is tegenwoordig haast niet te doen zonder van racisme beschuldigd te worden. Jammer, want meer duidelijkheid kan nuttig zijn.. De resultaten kan je niet zomaar op andere groepen van toepassing verklaren. Bij Chinese mensen worden andere waarden gevonden wat percentages erfelijkheid betreft. Bovendien lijken gedeeltelijk andere genen, of andere stukken DNA ervoor verantwoordelijk te zijn. Dus de erfelijkheid heeft met het DNA te maken, maar in de ene bevolkingsgroep met gedeeltelijk ander DNA dan in de andere bevolkingsgroep.

Wat is er erfelijk bij zwaarlijvigheid?

Er zijn bij mijn weten geen onderzoeken waarbij het percentage erfelijkheid onder de 30% komt. Dat betekent dat erfelijkheid altijd een behoorlijke rol speelt. Maar dit soort onderzoek zegt helemaal niets over wat die rol is. Er zijn wel genen of stukken DNA gevonden die verschillen tussen mensen met of zonder zwaarlijvigheid. Maar ondanks veel gericht onderzoek is nog steeds niet gevonden hoe dat werkt. Een voorbeeld is leptine, een hormoon dat met het gevoel van verzadiging te maken heeft. Mensen met zwaarlijvigheid zijn ongevoeliger voor dit hormoon. De gedachte is dat dat erfelijk is. Maar na jaren onderzoek is nog steeds niet duidelijk welke rol het DNA daarbij speelt en in hoeverre die ongevoeligheid erfelijk is.

Zijn erfelijkheid en omgevingsfactoren te scheiden?

Is het eigenlijk wel zinnig om erfelijke en omgevingsfactoren als onafhankelijk van elkaar te beschouwen? Je eetgedrag is ook voor een deel erfelijk. Socio-economische status heeft gedeeltelijk te maken met capaciteiten die je in staat stellen een goed betaalde baan te vinden. Die capaciteiten zijn ook gedeeltelijk erfelijk. En omgekeerd wordt de werking van je genen voor een deel geregeld door omgevingsfactoren⁵Een voorbeeld is het lactase-gen dat bij een baby zorgt voor het enzym lactase dat melksuiker verteert. Als de baby geen melk meer krijgt houdt het gen op met lactase aanmaken.. Elke menselijke eigenschap is zowel erfelijk als aangeleerd: zie “Nature en nurture; aangeboren en aangeleerd”.

Wie heeft er iets aan die percentages erfelijkheid?

Samengevat is een percentage erfelijkheid gebaseerd op de foute aanname dat erfelijke en omgevingsfactoren onafhankelijk van elkaar zijn. Wat hebben we dan aan al die onderzoeken naar erfelijkheid? Die kunnen voor beleidsmakers bij de overheid en de gezondheidszorg nuttig zijn. Als je van een bepaalde bevolkingsgroep weet welke factoren van belang zijn bij zwaarlijvigheid, kan je kijken of je daar gericht iets aan kunt doen. Misschien is voor families uit lagere socio-economische klassen het geldtekort wel de belangrijkste factor. Voorlichting over gezonde voeding en lichaamsbeweging heeft dan misschien weinig zin. En misschien is bij zwaarlijvigheid van mensen met een goed inkomen en gezonde eetgewoonten de belangrijkste factor genetisch. Daar valt in ieder geval niets aan te doen.

Conclusie

Ik heb zwaarlijvigheid, BMI, als voorbeeld genomen, maar het bovenstaande geldt voor alle complexe menselijke eigenschappen, en dat zijn bijna alle eigenschappen. Als je van een eigenschap wilt weten of jouw DNA daar een rol bij speelt, heb je aan een percentage erfeljkheid helemaal niets. Je hebt ook niets aan een percentage erfelijkheid als je betrokken bent bij een bepaalde groep mensen, tenzij precies die groep onderzocht is. Tegen iemand met een bepaalde eigenschap of een bepaalde ziekte zeggen dat het zoveel procent erfelijk is, is dus fout.

Bronnen

Ludwig DS, Aronne LJ, Astrup A, de Cabo R, Cantley LC, Friedman MI, et al. (2021): The carbohydrate-insulin model: a physiological perspective on the obesity pandemic. The American Journal of Clinical Nutrition DOI: 10.1093/ajcn/nqab270

Harden KP (2021): “Reports of My Death Were Greatly Exaggerated”: Behavior Genetics in the Postgenomic Era. Annual Review of Psychology 72:null. DOI 10.1146/annurev-psych-052220-103822

Sun C, Kovacs P, Guiu-Jurado E (2020): Genetics of Obesity in East Asians. Front Genet 11. DOI 10.3389/fgene.2020.575049

Izquierdo AG, Crujeiras AB, Casanueva FF, Carreira MC (2019): Leptin, Obesity, and Leptin Resistance: Where Are We 25 Years Later? Nutrients 11. DOI: 10.3390/nu11112704

Blomquist GE (2019): Unpacking the heritability of body mass index and other ratios. Am J Hum Biol 31:e23289.

Schrempft S, van Jaarsveld CHM, Fisher A, Herle M, Smith AD, Fildes A, et al. (2018): Variation in the Heritability of Child Body Mass Index by Obesogenic Home Environment. JAMA Pediatr 172:1153–1160.

Loos RJ (2018): The genetics of adiposity. Curr Opin Genet Dev 50:86–95.

Moore DS, Shenk D (2016): The heritability fallacy. WIREs Cogn Sci doi: 10.1002/wcs.1400.

Silventoinen K, Jelenkovic A, Sund R, Hur Y-M, Yokoyama Y, Honda C, et al. (2016): Genetic and environmental effects on body mass index from infancy to the onset of adulthood. Am J Clin Nutr 104:371–379.

Feng R (2016): How much do we know about the heritability of BMI? Am J Clin Nutr 104:243–244.