1
Комарова Л.Н. 1
Ляпунова Е.Р. 1
Котляров А.А. 1
Витковская Е.И. 2
1 Обнинский институт атомной энергетики, филиал НИЯУ МИФИ2 Обнинский институт атомной энергетики
В статье рассмотрены особенности полиморфизма гена ассоциированного с жировой массой FTO, свидетельствующего о генетической предрасположенности к ожирению у студентов разного возраста.
Изучен липидный профиль обследуемых лиц (общий холестерин, холестерин липопротеидов низкой плотности и индекс атерогенности). Эти исследования позволят диагностировать на ранних стадиях развитие ожирения у студентов, наличие у них генетической предрасположенности к данному заболеванию.
полимеразно-цепная реакция
1. Баранов В.С.
Геномика и фармокинетика в профилактике лечения некоторых распространенных заболеваний у детей // Вопросы современной педиатрии. – 2004. – Т. 3. №6. – С. 57-61.
2. Бутрова С.А., Плохая А.Л. Лечение ожирения: современные аспекты // РМЖ. – 2001. – Т. 9. № 24. – C. 1140-1146.-
3. Гинзбург М.М., Крюков Н.Н. Ожирение. Влияние на развитие метаболического синдрома.
Профилактика и лечение – М.: Медпрактика, 2002. – 182 с.
4. Дедов И. И. Проблема ожирения: от синдрома к заболеванию // Ожирение и метаболизм. – 2006. №1. – С. 1–4.
5. Информационный бюллетень ВОЗ № 311. Май 2014. – http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/ru.
6. Колядко М.Г. Определение липидов на поликлиническом уровне. // Медицинские новости. – 2004. № 11. – С. 56–61.
7. Маркова, Г.Н., Кичигин, В.А., Мадянов, И.В. Популяционно-генетический анализ распространенности ожирения в Чувашской республике. – http://www.mediasphera.ru/uppic/Problems %20of %20endocrinology/2010/4/3/PEKR_2010_04_16.pdf.
8. Carlos F., Silva-Nunes С.J et al. Association of FTO and PPARG polymorphisms with obesity in Portuguese women // Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity // Targets and Therapy. – 2013. – Vol. 6. – Р. 241–245.
9. De Luis D., Sagrado М., Aller R. et al. Influence of the Trp64Arg polymorphism in the beta 3 adrenoreceptor gene on insulin resistance, adipocytokine response, and weight loss secondary to lifestyle modification in obese patients // European J. of Internal Medicine. – 2007. Vol. 18. Р. 587–592.
10. Zimmermann E., Skogstrand K., Hougaar D.M. et al. Influences of the Common FTO rs9939609 Variant on Inflammatory Markers Throughout a Broad Range of Body Mass Index // PLoS One. 2011. Vol. 5. Р. 5958.
По данным Всемирной организации здравоохранения ожирение является серьезной медико-социальной проблемой, актуальность которой связана с его высокой распространенностью. Около 30 % населения планеты страдают ожирением [7]. В России в среднем 30 % людей имеют ожирение и 25 % избыточную массу тела.
Пациенты с ожирением имеют повышенный риск развития сахарного диабета второго типа, артериальной гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний, смертность от которых является самой высокой в развитых странах.
Растущая заболеваемость населения увеличивает расходы на медицинскую помощь, приводит к сокращению продолжительности и ухудшению качества жизни людей. Ожирение все больше обозначается как социально значимое заболевание. В последнее время большое внимание уделяется проблеме ожирения среди пациентов юношеского возраста.
Доказано, что после 18 лет повышение массы тела на 10 кг и более сопровождается значимым увеличением частоты смертности, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний. У лиц до 35 лет с ИМТ более 40 летальность увеличивается в 12 раз. С ростом ИМТ затраты на лечение всех болезней в целом возрастают в геометрической прогрессии.
Особенно настораживает экспертов тенденция к увеличению избыточного веса среди детей и подростков, что в перспективе грозит обвальным ростом частоты заболеваний, обусловленных осложнениями от ожирения.
Поэтому раннее выявление ожирения и наследственной предрасположенности к нему является важным для здоровья каждого человека [2, 5].
Кроме того, многие исследователи считают, что причиной развития ожирения являются средовые факторы риска, связанные с изменением характера питания и физической активности, которые могут реализоваться только на фоне генетических факторов [3, 4].
В связи с этим большой интерес представляет идентификация генов-кандидатов ожирения. При обследовании детей и взрослых в различных популяциях выявлено более 100 генетических полиморфизмов, связанных с этим заболеванием [8].
Так, показана выраженная ассоциация полиморфизма гена FTO с увеличением индекса массы тела (ИМТ), жировой массы, отсутствием чувства насыщения пищей и повышением (в 1,5–2 раза) риска развития ожирения [8].
Наиболее тесная связь установлена между ожирением и полиморфизмом этого гена в европейской, японской и мексиканской популяциях. Частота встречаемости мутантного аллеля FTO составляет 46–51 % среди жителей Западной и Центральной Европы, Западной Африки и только 16 % – в Китае [10].
Ключевыми регуляторами обмена липидов являются рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом (Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)). В клетках человека PPAR активно участвуют в углеводном и липидном обмене [9].
Ген PPARG кодирует рецептор PPARγ, который вовлечен в контроль экспрессии генов, участвующих в регуляции обмена жирных кислот и адипогенезе.
Мутация в гене PPARG вызывает изменение рецептора PPARγ2, что проявляется нарушением обмена жирных кислот с развитием инсулинорезистентности, дислипидемии, гипертензии, увеличением массы тела и нарушением гомеостаза глюкозы. Наиболее изученным полиморфизмом гена PPARγ является Pro12Ala полиморфизм (rs1801282), который был открыт в 1997 году [8]. На сегодняшний день известны еще несколько генетических вариантов PPARγ, однако, встречаются они гораздо реже. Преобладание вариаций Ala аллеля колеблется от 4 % у азиатского и до 20–26 % у европейского [8] населения.
Проблема генетического полиморфизма ДНК является одной из актуальнейших проблем в современной медицинской генетике. В связи с этим, количество исследований, связанных с анализом генетической предрасположенности, интенсивно увеличивается [1].
Таким образом, исследование генетических полиморфизмов, ассоциированных с уровнем липидов в крови, является практически важным.
На основании аллельного профиля генов-кандидатов возможно выявлять наследственные особенности спектра липидов у конкретного человека, а, следовательно, определить предрасположенности человека к определенным болезням, связанным с нарушением липидного обмена.
Целью данной работы было выявление изменений липидного обмена у студентов и определения возможной генетической предрасположенности к ожирению методом полимеразно-цепной реакции.
Материалы и методы исследования
Для анализа на полиморфность генов предрасположенности к ожирению было обследовано 93 студента разного возраста ИАТЭ НИЯУ МИФИ. Перед проведением анализа у всех обследуемых лиц провели антропометрические измерения. У студентов измеряли рост, вес и, исходя из этих данных, для каждого рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) по формуле:
ИМТ = масса тела (кг) / рост (м2 ). (1)
Величина ИМТ прямо коррелирует с количеством жира в организме, т. е со степенью ожирения. Но только по значению ИМТ невозможно дифференцировать ожирение от увеличения массы тела за счет мускулатуры и отеков.
Как высокие, так и низкие значения ИМТ связаны с риском для здоровья. При низких ИМТ возрастает риск развития инфекционных заболеваний и заболеваний ЖКТ. При высоких значениях ИМТ, характеризующих ожирение, увеличивается риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, сахарного диабета 2-го типа.
Для уточнения значения ИМТ у всех обследуемых лиц определили тип распределения жира в организме. Для этого измерили окружность талии и обхват бедер. Отношение окружность талии к обхвату бедер является простым методом характеристики распределения жира в организме человека. Оно увеличивается с возрастом и у лиц с выраженным ожирением, и предрасположенным к нему.
Расчет соотношения окружности талии и обхвата бедер характеризует локализацию преимущественного отложения жира и тип ожирения [7].
В зависимости от конкретного значения индекса талия/бедра выделяют три типа распределения жировой ткани в организме человека: андроидный (мужской), гиноидный (женский) и промежуточный.
Андроидный тип является наиболее опасным типом распределения жира, повышая риск развития сердечно-сосудитых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа, дислипидемии. Индекс талия/бедра при этом типе составляет для мужчин более 0,90, для женщин более 0,85.
У всех обследуемых лиц был определен липидный профиль, который позволяет определить отклонения в липидном обмене организма. В состав липидного профиля входят: общий холестерин, липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и триглицериды [6].
Из полученных данных был рассчитан коэффициент атерогенности, показатель, характеризующий соотношение атерогенных (ЛПНП) и антиатерогенных (ЛПВП) фракций липидов.
Индекс атерогенности (ИА), на основании которого классифицируют дислипопротеинемии (ДЛП), рассчитывали по формуле [4]:
ИА=(ОХ – ЛПВП) / ЛПВП. (2)
Для исследования на генетическую предрасположенность студентов к ожирению нами были выбраны следующие маркеры: ген ассоциированный с жировой массой FTO.
Выделение ДНК производили из цельной крови с использованием метода «ДНК-ЭКСТРАН-1», как наиболее эффективного, с выходом ДНК 10-20 мг из 300 мкл цельной крови. Полиморфизм генов оценивали путем ПЦР-анализа в режиме реального времени.
По результатам ПЦР-анализа можно было определить: нормальный вариант полиморфизма генов (мутация отсутствует), мутация в гетерозиготной форме (в одном из парных генов), мутация в гомозиготной форме (в обоих парных генах).
Результаты исследования и их обсуждение
Для оценки соотношения веса и роста человека у всех обследуемых лиц рассчитывали индекс массы тела по формуле (1). Формула ИМТ учитывает увеличение массы тела при увеличении роста и пригодна для характеристики пищевого статуса и диагностики ожирения (нарушения липидного обмена). Рассчитав индекс массы тела, определяли степень ожирения.
Величина ИМТ прямо коррелирует с количеством жира в организме. Результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1
Определение индекса массы тела
| ИМТ | Дефицит < 18,5 | Норма 18,5-24,9 | Избыточная масса тела 25,0-29,9 | Ожирение 1 ст. 30,0-34,9 |
| Кол-во студентов, % | 14,9 | 72,3 | 8,5 | 4,3 |
Как видно из результатов обследования большая часть обследуемых лиц – это 72,3 % студентов имеют нормальную массу тела, избыточную массу тела имеет 8,5 % от всех обследуемых лиц. 14,9 % студентов имеют дефицит массы тела, у них также можно предположить наличие нарушение липидного обмена.
То же самое можно сказать о тех, кто по результатам обследования имеет ожирение 1 степени, что составляет 4,3 % от всех обследуемых лиц. В связи с этим у них можно предположить наличие нарушения липидного обмена, но только по значению ИМТ невозможно дифференцировать нарушения липидного обмена.
Поэтому следующими этапами исследования было определение распределения жира в организме и липидного профиля студентов.
Оказалось, что 13 % обследуемых лиц имеет андроидный тип распределения жира. Он является наиболее опасным для здоровья человека, повышая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа и нарушения липидного обмена.
Причем данный тип распределения жира в организме коррелирует с избыточной массой тела и ожирением 1 степени. 72 % обследуемых лиц имеет гиноидный тип распределения жира в организме, что является наиболее здоровым типом распределения.
15 % студентов имеют промежуточный тип распределения жира в организме, что также может свидетельствовать о нарушении липидного обмена.
Для определения липидного профиля у студентов была взята венозная кровь и определено содержание общего холестерина, липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП), а также триглицериды. Результаты отклонений от нормы, как в одну, так и в другую сторону представлены на рис. 1–2.
Рис. 1. Показатели липидного профиля больше нормы
Из полученных данных видно, что имеются лица, у которых наблюдается как превышение показателей (рис. 1), так и снижение показателей липидного профиля (рис. 2).
Низкая концентрация холестерина-ЛПВП – показатель высокого фактора риска, не зависимо от концентрации общего холестерина, и серьезный признак риска развития ишемической болезни сердца (ИБС).
Рис. 2. Показатели липидного профиля меньше нормы
По показателям липидного профиля крови можно определить нарушение липидного обмена.
В ходе сравнения полученных данных по липидному профилю обследуемых лиц было показано, что, что 21,80 % студентов имеют нарушения липидного обмена типа 2А, 4,30 % имеют нарушения липидного обмена 3 типа и 2,20 % имеют нарушения липидного обмена типа 2В и 1 типа. Классификация дислипидемий приведена, по принятой во Всемирной организацией здравоохранения:
1 тип – показатели в норме или отмечается незначительное повышение холестерина и триглиицеридов в крови. Риск развития атеросклероза маловероятен.
2А тип – уровень триглицеридов в норме, холестерин повышен. Резко повышается риск развития атеросклероза.
2В тип – повышенный уровень триглицеридов и холестерина в крови. Высокий риск развития атеросклероза.
3 тип – высокий уровень триглицеридов и холестерина в крови. Риск развития атеросклероза значительно повышен.
4 тип – повышенный уровень триглицеридов, холестерин чаще в норме. Риск развития атеросклероза повышен.
5 тип – холестерин в норме или слегка повышен, уровень триглицеридов высокий. Риск развития атеросклероза невелик.
Также нами был рассчитан коэффициент атерогенности, который характеризует соотношение атерогенных (ЛПНП) и антиатерогенных (ЛПВП) фракций липидов.
Индекс атерогенности, на основании которого классифицируют дислипопротеидемии (ДЛП), рассчитывают по формуле (2).
Оказалось, что у трех человек индекс атерогенности превышает референсные значения, что повышает у них риск развития атеросклероза, по сравнению с остальными студентами.
Анализ результатов показал, что 11 человек с нормальной массой тела имеют повышенный уровень холестерина. С избыточной массой тела повышенный уровень холестерина имеют четыре человека. С ожирением первой степени – 1 человек, при этом у них концентрация ЛПВП ниже нормы, а концентрация ЛПНП выше нормы.
У 8 человек с нормальной массой тела концентрация ЛПВП ниже нормы, все остальные показатели липидного профиля в норме. С избыточной массой тела у двух человек показатели ЛПВП ниже нормы, все остальные показатели липидного профиля в норме. У двух человек с нормальной массой тела показатели ЛПНП выше нормы.
Далее нами для всех обследуемых лиц (94 человека) была проведена ПЦР-реакция на изучение полиморфизмов в гене FTO, контролирующем жировой обмен. По результатам анализа у всех обследуемых лиц присутствует нормальный вариант полиморфизма гена, ассоциированного с жировой массой FTO.
Чтобы исключить влияние наследственного фактора в дальнейшем нами будет изучен полиморфизм других генов-кандидатов, ответственных за генетическую предрасположенность к ожирению.
Работа выполнена при поддержке фонда РГНФ, грант № 15-16-40004.
Библиографическая ссылка
Ассоциация полиморфизма rs9939609 гена fto с развитием ожирения в популяции якутов — современные проблемы науки и образования (сетевое издание)
1
Павлова Н.И. 1
Куртанов Х.А. 1
Соловьева Н.А. 1
Дьяконова А.Т. 1
Варламова М.А. 1
Александрова Т.Н. 1
Филиппова Н.П. 1
1 ФГБНУ «Якутский научный центр комплексных медицинских проблем»
Целью исследования являлось выявление ассоциации полиморфизма T/A (rs9939609) первого интрона гена FTO (fat mass and obesity associated) с избыточной массой тела у якутов.
С помощью ПЦР ПДРФ анализа протестировано 270 взрослых человек якутской национальности в возрасте от 20 до 80 лет, проживающих в Республике Саха (Якутия), 189 женщин и 81 мужчина. В результате генотипирования установлено, что среди всех обследованных лиц преобладает частота встречаемости генотипа ТТ.
При оценке ассоциации полиморфизма rs9939609 с ожирением установили высокую частоту встречаемости аллеля риска ожирения (A) в группе лиц, страдающих ожирением, чем у лиц с нормальным показателем ИМТ.
Анализ данных антропометрических исследований между носителями различных генотипов гена FTO полиморфизма rs9939609 с величиной ИМТ показал, что почти во всех исследуемых группах лица с генотипом АА имели более высокий ИМТ. При исследовании данного полиморфизма с заболеваемостью СД 2-го типа ассоциацию не выявили.
Тем самым можно предполагать, что аллель А изучаемого полиморфизма вносит свой вклад только в риск развития ожирения.
1. Бойко Н.Н. Разбудить внутреннего врача. М.: МОФ Родная страна, 2011. 488 с.
2. Hebebrand J., Sommerlad C., Geller F., Görg T., Hinney A. The genetics of obesity: practical implications.
International journal of obesity and related metabolic disorders: journal of the International Association for the Study of Obesity. 2001. № 25. Р. 10–17.
3. Farooqi I.S., O’Rahilly S. New advances in the genetics of early onset obesity. International journal of obesity and related metabolic disorders: journal of the International Association for the Study of Obesity. 2005. № 29. Р.
1149–1152. 4. Prakash J., Mittal B., Srivastava A., Awasthi S., Srivastava N. Association of FTO rs9939609 SNP with Obesity and Obesity- Associated Phenotypes in a North Indian Population. Oman Medical Journal. 2016. Vol. 31. № 2. Р. 99-106.
5. Кочетова О.В., Викторова Т.В. Генетика и эпигенетика ожирения // Успехи современной биологии. 2015. № 2. С. 128–138. 6. Батурин А.К., Погожева А.
В., Сорокина Е.Ю., Пескова Е.В., Макурина О.Н., Тутельян В.А. Изучение полиморфизма генов при ожирении у жителей России // Русский медицинский журнал. 2015. Т.23. № 29. С. 7-10.
7. IGSR: The International Genome Sample Resource [Электронный ресурс]. URL: http://www.internationalgenome.org (дата обращения: 18.08.2018).
8. Протасов К.В., Тарваа М. Распространенность ожирения и его взаимосвязи с сердечно -сосудистым риском среди работающего городского населения Монголии // Бюллетень СО РАМН. 2014. Т. 34. № 5. С. 102–109.
В настоящее время ожирение представляет собой актуальную проблему, что связано с его прогрессирующим распространением и тяжестью осложнений, которые нередко становятся причиной смерти больных в молодом возрасте. На сегодняшний день, по данным Всемирной организации здравоохранения, в мире 39% взрослых имеют избыточный вес, а 13% страдают ожирением. В России среди трудоспособного населения 25% имеют избыточный вес и 30% ожирение. Нарастающая гиподинамия и особенности современного питания среди жителей Севера приводят к увеличению числа страдающих ожирением, что в свою очередь приводит к росту частоты манифестации атеросклероза и заболеваний, обусловленных нарушением обмена веществ [1].
Генетическая предрасположенность является одним из важных факторов патогенеза ожирения [2]. По результатам многочисленных исследований, до 70% гетерогенности ИМТ объясняется прямыми или косвенными генетическими факторами [3].
Полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) показал, что однонуклеотидный полиморфизм (SNP) rs9939609, располагающийся в первом интроне гена FTO (Fat Mass and Obesity Associated Gene), связанного с набором жировой массы, был достоверно ассоциирован с ожирением в различных этнических популяциях как у детей, так и у взрослых [4]. Ген FTO задействован в регуляции пищевого режима, кодирует белок, вовлеченный в энергетический обмен и влияющий на метаболизм в целом [5]. Согласно результатам проведенных исследований аллель А гена FTO ассоциирован со сниженным липолизом, с отсутствием чувства насыщения после адекватного приема пищи, нарушением контроля аппетита. Фенотипическое проявление аллели А гена FTO – избыточный вес, ожирение вследствие переедания. Частота встречаемости мутантного аллеля FTO среди жителей Западной и Центральной Европы, Западной Африки составляет 46–51%, и лишь 16% в Китае [6]. Данные представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Частота встречаемости аллелей полиморфизма rs9939609 гена FTO в различных популяциях. Примечание: красный цвет аллель T, зеленый цвет аллель А. Данные получены из базы данных проекта «1000 геномов» [7]
Понимание механизмов возникновения ожирения, в особенности генетических аспектов этой патологии, позволит выделить группы риска, сформировать понятие о генотипах риска и в дальнейшем разработать его эффективную профилактику.
Материалы и методы исследований. Экспериментальная часть работ по генотипированию полиморфизма rs9939609 гена FTO была проведена в лаборатории наследственной патологии отдела молекулярной генетики Якутского научного центра комплексных медицинских проблем.
Информированное согласие на проведение генетического исследования было получено от каждого участника исследования. Для исследования использованы образцы ДНК из коллекции биоматериала ЯНЦ КМП с использованием УНУ «Геном Якутии» (рег. № USU_507512).
Всего были обследованы 270 взрослых человек якутской национальности в возрасте от 20 до 80 лет, проживающих в Республике Саха (Якутия), 189 женщин и 81 мужчина. Среди всех пациентов 59% имели индекс массы тела (ИМТ) более 25 кг/м².
При этом 129 человек (42 мужчины и 87 женщин, средний возраст 59,73 ± 0,07 года) страдали СД 2-го типа (диагноз верифицирован в медицинских организациях по месту жительства). Из них 5,4% имели избыточную массу тела, а 92,3% – ожирение разной степени тяжести.
Для оценки ассоциации изучаемого генетического полиморфизма с ожирением и СД 2-го типа из всех обследованных были сформированы группы для проведения анализа по типу «случай – контроль». Оценку ассоциации с ожирением изучали у 159 человек с ИМТ ≥ 25 кг/м² (случай) и 76 человек с ИМТ < 25 кг/м² (контроль), связь с СД 2-го типа – у 129 человек, страдающих СД 2-го типа, группа сравнения (контроль) составила 141 человек.
Индекс массы тела (ИМТ) был рассчитан по общепринятой формуле: ИМТ = вес (кг)/рост (м)2. Для оценки ожирения использовали критерии Western Pacific Region (WPRO) для жителей Азии [8].
При ИМТ в пределах 18,5–22,9% – считали нормой, при ИМТ в пределах 23,0–24,9 кг/м2 – избыточной.
При ИМТ в интервале 25,0–29,9 кг/м2 диагностировали ожирение I степени, ≥ 30,0 кг/м2 – ожирение II степени, ≥ 35,0 кг/м2 – ожирение III степени.
Для проведения ПЦР и ПДРФ анализа образцы геномной ДНК выделяли из цельной крови пациентов стандартным фенол-хлороформным методом. Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) определяли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР).
- Для проведения ПЦР использовали специфичные праймеры производства ООО «Биотех-Индустрия», г. Москва F: 5’-TGGGCCTGAAGTCCGAGGGT-3’, R: 5’- CCGACACCAGTGCCCTGCAG-3’
- Температурно-временной режим для проведения ПЦР оптимизирован для амплификации данной нуклеотидной последовательности и представлен в таблице 1.
- Таблица 1
- Условия проведения ПЦР
| Ген | Амплификат | Длина фрагментов рестрикции | Условия проведения ПЦР |
| FTO | 182п.н. |
|
|
Детекция ПЦР продуктов проводилась с помощью горизонтального электрофореза в пластине 2% агарозного геля с добавлением бромистого этидия — специфического интеркалирующего флуоресцентного ДНК(РНК)-красителя — с использованием стандартного трис-ацетатного буфера при напряженности поля ~ 20 В/см в течение 30 минут.
После ПЦР амплификат rs9939609 гена FTO подвергался рестрикции с применением эндонуклеазы ZrmI (ООО «СибЭнзим», г. Новосибирск) в течение 3 часов при 37 °С.
Детекция ПДРФ продуктов проводилась с помощью горизонтального электрофореза в пластине 4% агарозного геля с добавлением бромистого этидия с использованием стандартного трис-ацетатного буфера при напряженности поля ~ 20 В/см в течение 45 минут (рис. 2).
Рис. 2. Электрофореграмма продукта амплификации участка гена FTO в 4% агарозном геле. Примечание: дорожки № 1, 5, 7, 9, 10, 14, 15 и 17 – генотип ТТ; № 2, 6 и 13 – генотип АА; № 3, 4, 8, 11, 12 и 16 – генотип АТ;
М – маркер PUC19/+Msp I. Bp – пар оснований
Интерпретация результатов генотипирования была выполнена на основе различных шаблонов бэндов: ТТ генотип 182 п.н., АТ генотип 182, 154 и 28 п.н., АА генотип 154 и 28 п.н.
Статистический анализ полученных результатов исследования был проведен с помощью программы Office Microsoft Excel 2010.
Соответствие распределений генотипов ожидаемым значениям при равновесии Харди-Вайнберга и сравнение частот аллельных вариантов/генотипов проводили с использованием критерия X (кси-квадрата) методом Пирсона для таблиц сопряженности 2×2, расчетом отношения шансов (OR) и отношения рисков (RR), 95% доверительного интервала (95% CI). Различия считались достоверными при P0,05
Анализ данных антропометрических исследований между носителями различных генотипов полиморфизма rs9939609 гена FTO по ассоциации с величиной ИМТ показал, что почти во всех исследуемых группах лица с генотипом АА имели более высокий ИМТ. У лиц с нормальным уровнем ИМТ более высокий показатель был у носителей генотипа ТТ.
Таблица 4
Анализ ассоциации полиморфизма rs9939609 гена FTO с СД 2 типа
| Степени ИМТ | Кол-во | Больные СД 2, % | Без СД, % | OR (95% CI) Аллель риска А | Р | ||
| А | Т | А | Т | ||||
| Все обследованные | 270 | 28,7 | 71,3 | 25,9 | 74,1 | 1,151 (0,788-1,682) | 0,466 |
| Нормальный показатель ИМТ | 76 | 33,3 | 66,7 | 21,9 | 78,1 | 1,781 (0,312-10,170) | 0,511 |
| Предожирение | 35 | 0 | 100 | 25,0 | 75,0 | — | 0,037 |
| Ожирение | 159 | 30,3 | 69,7 | 33,8 | 66,3 | 0,851 (0,496-1,461) | 0,559 |
| Ожирение, женщины | 108 | 28,0 | 72,0 | 38,5 | 61,5 | 0,624 (0,324-1,200) | 0,156 |
| Ожирение, мужчины | 51 | 35,1 | 64,9 | 25,0 | 75,0 | 1,625 (0,610-4,328) | 0,329 |
Анализ данных ассоциации полиморфизма rs9939609 гена FTO с заболеванием СД 2-го типа свидетельствовал об отсутствии статистически значимых отличий между носителями различных генотипов не только в обследуемой группе в целом, но и отдельно у мужчин и женщин (табл. 4). Анализ заболеваемости СД 2 типа в зависимости от показателя ИМт представлен в таблице 5.
Таблица 5
Заболеваемость СД 2 типа в зависимости от показателя ИМТ
| Больные СД 2, абс. | Здоровые, абс. | OR (95% CI) Фактор риска – повышенный ИМТ | RR (95% CI) | Р | |
| Нормальный показатель ИМТ | 3 | 73 | 72,392 (21,610- 242,502) | 18,960 (6,232-57,688) |
Механизмы развития алиментарного ожирения
МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ АЛИМЕНТАРНОГО ОЖИРЕНИЯ
В настоящее время ожирение рассматривают как хроническое, прогрессирующее заболевание обмена веществ, проявляющееся избыточным развитием жировой ткани, имеющее определенный круг осложнений и обладающее высокой вероятностью рецидива после лечения.
Физиологические и биохимические механизмы развития ожирения достаточно сложны, и до настоящего времени остаются не до конца изученными. Однако основные механизмы патологического увеличения объема жировой ткани понятны и являются стереотипными.
Жировая клетчатка представляет собой скопления специальных клеток (адипоцитов), разделенных на отдельные “дольки” волокнами соединительной ткани. Описанный тип строения объясняет закрепившееся название “жировая клетчатка”. Основной функцией адипоцитов жировой ткани является синтез и хранение липидов (жиров), в первую очередь – триглицеридов.
Триглицериды (легко окисляемые жиры — производные глицерола и жирных кислот) располагаются в клетках жировой ткани в виде гранул и являются внутренним энергетическим резервом организма. При их окислении выделяется 9,3 ккал/г энергии, в то время как при расщеплении гликогена (полимера глюкозы – основного источника энергии всех клеток человека) образуется всего 4,1 ккал/г энергии.
Окисление триглицеридов является более медленным путем получения энергии в организме, поэтому их резервирование происходит лишь при достаточном накоплении в тканях гликогена, депо которого являются, в первую очередь, мышцы скелета и печень.
Биохимические реакции образования эндогенных (внутренних) липидов являются универсальными, поэтому их синтез может происходить из всех типов органических соединений (жиров, углеводов и белков), поступающих с пищей.
Необходимость резервирования синтезированных клетками организма триглицеридов приводит к увеличению размеров (гипертрофии) функционально зрелых и дифференцировке (созреванию) предшественников адипоцитов. Большая часть этих клеток сосредоточена в подкожной жировой клетчатке, именно поэтому в первую очередь происходит ее увеличение.
Однако специализированные жировые клетки располагаются и вокруг многих внутренних органов. При избыточном синтезе липидов в процесс их накопления включается и эта часть адипоцитов — развивается висцеральное (органное) ожирение.
Способностью к резервированию триглицеридов в организме человека обладают не только адипоциты жировой ткани, но и клетки некоторых органов, в первую очередь – печени и сердца. Избыточное накопление липидов в гепатоцитах (клетках печени) или кардиомиоцитах (клетках сердечной мышцы) приводит к их тяжелому нарушению их функции – жировому гепатозу и жировой кардиодистрофии.
Таким образом, с позиций физиологии ожирение – это избыточное накопление легко окисляемых липидов (триглицеридов) специализированными клетками организма (адипоцитами) вследствие превышения энергетических затрат организма над поступлением энергетически емких органических веществ с пищей.
Естественные процессы регуляции синтеза липидов в организме достаточно сложны и осуществляются большим количеством медиаторов (гормонов), вырабатываемых эндокринными железами и некоторыми тканями. Одним из основных регуляторов обмена (продукции и расщепления) липидов является инсулин.
Синтез и накопление липидов адипоцитами является инсулиинозависимым, то есть происходит лишь в результате действия этого химического вещества. Противоположным инсулину действием обладают глюкагон, катехоламины (адреналин и норадреналин), соматотропный гормон и некоторые другие.
Разнонаправленным действием на обмен липидов, зависящим от чувствительности тканей, обладают гормоны коры надпочечников и половых желез.
Помимо хранения высокоэнергетических веществ (липидов) жировая ткань обладает еще одной важной функцией – способностью синтезировать биологически активные гормоноподобные вещества — адипоцитокины. При значительном развитии влияние адипоцитокинов на обменные процессы в организме становится существенной.
В развитии и прогрессировании ожирения одним из наиболее важных химических соединений данной группы является лептин – “гормон голода”.
Повышение концентрации лептина в крови приводит к снижению чувства голода за счет воздействия на соответствующие центры головного мозга.
При ожирении продукция лептина значительно возрастает, однако восприимчивость регулирующих пищевое поведение структур мозга к данному гормону резко снижается, то есть развивается резистентность к лептину.
Функционально важным адипоцитокином является резистин – гормон, снижающий чувствительность тканей к действию инсулина. Гиперпродукция резистина жировой тканью приводит к развитию инсулинорезистентности, лежащей в основе сахарного диабета 2 типа, и дальнейшей прогрессии ожирения.
Противоположным эффектом обладает адипонектин — гормон, усиливающий чувствительность клеток организма к инсулину.
Увеличение объема жировой ткани ведет к снижению продукции адипонектина за счет “отрицательной обратной связи”, а, следовательно, — снижению чувствительности тканей к инсулину – инсулинорезистентности.
Индивидуальные особенности обмена липидов, как и остальные процессы в организме, являются генетически детерминированными (запрограммированными). В настоящее время известен ген ab, локализующийся на разных хромосомах, и контролирующий синтез лептина.
Мутации гена ab вызывают нарушения продукции этого гормона или снижение чувствительности к нему клеток жировой ткани. Повышенному накоплению триглицеридов может вести мутация гена, кодирующего фермент липопротеинкиназу.
Несомненно, существуют и многие другие генетические дефекты, приводящие избыточному синтезу липидов.
Суммируя изложенное, следует констатировать, что отложение жира (триглицеридов) в подкожной и висцеральной клетчатке является физиологическим процессом, направленным на создание энергетических резервов организма.
Отсутствие механизма контроля накопления жиров (при достижении определенного порогового уровня) создает условия для неограниченного депонирования легко окисляемых триглицеридов в специализированных клетках – адипоцитах.
Превышение энергетических и пластических (направленных на поддержание необходимого клеточного состава всех тканей и органов) потребностей организма их поступлением с пищей является непосредственной причиной избыточной продукции и резервирования липидов.
Продолжительное или постоянное нарушение физиологического равновесия между расходом и потреблением необходимых для жизнедеятельности организма энергетически емких компонентов постепенно приводит к патологическому развитию жировой ткани — ожирению. Синтезируемые адипоцитами биологически активные вещества (гормоноподобные химические соединения) вносят существенный вклад в прогрессирование ожирения и развитие сопутствующих заболеваний.
Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Ямало-Ненецкого автономного округа
Самочувствие тучного человека зависит от степени ожирения и наличия различных осложнений. Первая степень ожирения у некоторых людей молодого и среднего возраста может не вызывать заметных последствий в самочувствии и работоспособности.
Но, нарастая, избыточная масса тела ухудшает состояние здоровье человека.Многочисленные наблюдения ученых убедительно свидетельствуют об отрицательном влиянии чрезмерной полноты на функциональное состояние многих органов и тканей.
Список осложнений, вызываемых ожирением, велик. В частности, он включает:
заболевания желудочно-кишечного тракта;
болезни желчного пузыря. У женщин, страдающих ожирением, риск появления камней в желчном пузыре напрямую зависит от величины индекса массы тела. У мужчин данное осложнение встречается реже;
панкреатит. Независимо от происхождения болезни у пациентов с ожирением прогноз будет хуже, чем у пациентов с нормальным весом. К тому же у последних гораздо ниже риск развития локальных осложнений или тяжелого панкреатита;
болезни печени;
артериальную гипертензию (в 2,9 раза чаще, чем у лиц без ожирения). При увеличении массы тела на каждые 10 % веса повышается артериальное давление на 6,5 мм рт. ст.;
сахарный диабет 2-го типа (в 2,9 раза чаще, чем у лиц без ожирения).
Более того, причины сахарного диабета и риск его развития возрастает даже у женщин с нормальным весом, когда индекс массы тела превышает 22 кг/м2.
А с увеличением абдоминальной жировой массы, окружности талии и соотношения объема талии/объема бедер вероятность возникновения сахарного диабета повышается при любом значении индекса массы тела;
ишемическую болезнь сердца (ИБС). Наличие абдоминального ожирения увеличивает ее риск при любом значении индекса массы тела.
У женщин с более низким индексом массы тела, но большим значением отношения объема талии/объема бедер вероятность возникновения инфаркта миокарда (в том числе с летальным исходом) выше, чем у женщин с большим индексом массы тела, но меньшим значением отношения объема талии/объема бедер;
ишемический инсульт. Вероятность его развития (в том числе с летальным исходом) у больных ожирением в два раза выше, чем у худощавых людей. Абдоминальное ожирение увеличивает риск венозного застоя, тромбоза глубоких вен и тромбоэмболии легочной артерии;
заболевания сосудов нижних конечностей;
- болезни дыхательной системы: нарушение функции дыхания, синдром гиповентиляции, обструктивное апноэ во время сна;
- болезни костно-мышечной системы: подагра, остеоартроз — заболевание суставов, несущих повышенную нагрузку;
- нарушения репродуктивной функции у женщин (нарушения менструального цикла, аменорея, бесплодие) и у мужчин.
ИЗБЫТОЧНЫЙ вес от 5 кг. и первичное ожирение в 10 кг.- Появляются первые нагрузки на позвоночник и суставы нижних конечностей.- Начинает нарушаться обмен веществ
ОЖИРЕНИЕ 20 кг.- Формируется устойчивая жировая ткань, которая требует значительного количества энергии.- Значительная и постоянная перегрузка позвоночника, суставов нижних конечностей, сердца и сосудов, особенно вен.- Быстрая утомляемость, одышка, хроническая усталость, возникают головные боли, повышение артериального давления.
ОЖИРЕНИЕ 30 кг.- Нарушаются процессы пищеварения и усвоения питательных веществ, а также внутриклеточные процессы.- Большая часть съедаемой пищи (даже в малых количествах) идет на поддержку и дальнейший рост жировой ткани.
— Начинает задерживаться жидкость в организме.- Еще больше повышается артериальное давление, затрудняется работа сердца, появляется одышка, развивается сахарный диабет, болезни печени, почек, понижается иммунитет.
— Постоянная депрессия и чувство усталости.
ОЖИРЕНИЕ 40 кг. и более- Тяжелые нарушения обменных процессов во всех системах организма из-за нарушения внутриклеточных процессов.- Жировая дистрофия сердца и печени.- Абсолютная зависимость от лекарственных препаратов при полном отсутствии эффекта лечения.
— Депрессия, плохой сон, понижение физической активности, неудовлетворенность собой, внешним видом.- Безуспешные попытки борьбы с ожирением и связанным с ним проблемами, которые истощают духовные и физические силы организма.- Полная победа жира над телом и сознанием.
— Преждевременная старость.
КАК ПРАВИЛЬНО ПИТАТЬСЯ◘ Полностью откажитесь от фаст-фуда. Основой питания должны стать трудно усваиваемые углеводы: крупы, макаронные изделия группы А, хлеб грубого помола, овощи, бобовые, ягоды и фрукты.◘ Самыми полезными являются овощи в любом виде.
Они содержат много клетчатки и полезных углеводов. Отличный вариант — сочетание овощей с нежирным мясом или с рыбой.◘ Очень полезны и нежирные сыры, другие молочные и кисломолочные продукты.
◘ Пристальное внимание нужно обратить на размер порции, а также на калорийность продукта.◘ Нужно до минимума свести употребление майонеза, колбасных изделий, сливок, орехов, семечек, тортов, чипсов и других продуктов с высоким содержанием жира.
◘ Не рекомендуются сладкие напитки, варенье, кондитерские изделия, сахар — продукты, содержащие легко усваиваемые углеводы.
В результате правильного питания и повышения физической активности, Ваш организм получит: улучшение жирового и углеводного обмена; улучшение работы сердечно-сосудистой системы; уменьшение болей в суставах и позвоночнике; уменьшение отеков и одышки; улучшение общего самочувствия.#нацпроектдемография89
Предрасположенность к спорту и генетика
Польза спорта для здоровья даже не подлежит сомнению. Однако не многие знают, что резервы выносливости, силы или скорости имеют генетически обусловленный характер. В такой ситуации эффективные силовые тренировки для одних, становятся бесполезны и даже вредны – для других. А польза «классического» бега ощутима вовсе не для всех. Так как же выяснить индивидуальные склонности к спорту?
На сегодняшний день известно около 140 генов, различные вариации которых связаны с развитием и проявлением физических характеристик человека, а также особенностями биохимических параметров.
Речь прежде всего о:
- сердечно-сосудистой системе и ее приспособительной способности к разного рода нагрузкам;
- опорно-двигательной системе и особенностях строения и функционирования мышц и сухожилий;
- и обмене веществ, обуславливающего скорость и качество вырабатываемой энергии.
Последнее, кстати, может быть использовано и для составления максимально эффективного рациона питания, а также для борьбы с лишним весом.
Гены выносливости
Общая выносливость организма обусловлена генетическими особенностями метаболизма. Или, иными словами, способностью клеток к равномерной, экономичной и, в то же время эффективной выработке энергии на протяжении долгого времени. А также «работы» в условиях сниженной концентрации кислорода (например, высокогорье).
К нагрузкам, требующим подобного расхода энергии относят прежде всего марафонский бег, велоспорт, альпинизм, пеший туризм, занятия аэробикой, футболом и подобными видами спорта.
А среди генов, значимых в этом отношении, особо выделяют:
- UCP2
- PPARG
- PPARGC1A
- PPARА
- AMPD1
- ADRB2
- HIF1A
- MTHFR
- NOS3
Также к генам выносливости относят ACE, отвечающий за приспособительные способности сердечно-сосудистой системы. D-аллель которого «увеличивает» скоростно-силовые возможности организма, но чревата гипертрофией сердечной мышцы. А нормальный I-аллель выгодно отличает его носителя по выносливости, особенно в условиях высокогорья.
Гены силы и скорости
Эти гены большей частью отвечают за сократительные способности мышечной ткани и особенности сухожильного аппарата. А к наиболее изученным из них относят:
- АСЕ I-аллель,
- ACTN3,
- NOS3
- CNTF
- L3MBTL4
Согласно последним данным, в контексте спортивных достижений имеет значение «общеизвестный» витамин D. Не удивительно, что ген, кодирующий рецепторы к нему (VDR: G>A) входит в большинство популярных генетических комплексов «для спорта».
Анализ
Исследование значимых «спортивных» генов сегодня широко применяется в большом спорте. При этом значение не только выявление определенной аллели генов, но и их комбинации между собой.
Кроме того, всегда стоит помнить, что наличие «полезной», для спорта, аллели может служить одновременно фактором риска некоторых болезней.
Не запутаться в условных обозначениях и получить максимально исчерпывающий анализ физических способностей организма проще всего с помощью врача-генетика. А если такового «по соседству» нет, то отличной альтернативой станет «Заключение врача-генетика по исследовательскому отчету: Выбери спорт. Скорость, сила, выносливость»
Комплекс содержит 8 наиболее значимых генов «спорта» с полноценной расшифровкой и заключением.
Загрузка...
