CC BY
0УДК 577.21:796
Д. А. Кучерявая1, М. Д. Амельянович1, В. Д. Румянцева2, Т. О. Сухан2, И. И. Саванович2, А. В. Чуприна3, О. Е. Полулях3, Т. Б. Мелик-Касумов3, П. М. Морозик1
АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ МЕТАБОЛИЗМА ВИТАМИНОВ СО СТАТУСОМ ВИТАМИНА D
У СПОРТСМЕНОВ
Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27 e-mail: M.Ameliyanovich@igc.by Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр спорта» Республика Беларусь, 220062, г. Минск, ул. Нарочанская, 8 Государственное научное учреждение «Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 28
Организация рационального питания в спорте является одним из факторов, обеспечивающих эффективность тренировочного процесса, адаптацию, работоспособность, восстановление и спортивные достижения. Разработка метода молекулярно-генетической персонификации витаминной поддержки спортсменов послужит основой для нового подхода к проблеме индивидуального подбора рациона питания с учетом генетических особенностей. В данном исследовании проведен анализ ассоциации молекулярно-генетических маркеров метаболизма витаминов с концентрацией, а также риском недостаточности витамина D в крови спортсменов. Показано, что полиморфные варианты rs10741657 гена CYP2R1 (OR = 0,41; 95% CI 0,19-0,84; p = 0,01), rs602662 гена FUT2 (OR = 5,26; 95% CI 1,37-30,00; p = 0,008) и rs1801198 гена TCN2 (OR = 0,43; 95% CI 0,21-0,89; p = 0,02) связаны с риском недостатка витамина D. Кроме того, у носителей генотипа А/А полиморфного варианта rs602662 выявлена более низкая концентрация витамина D в крови по сравнению с носителями генотипов A/G и G/G (X2 = 8,808; p = 0,012).
Ключевые слова: ДНК-диагностика, спортсмены, витамин D, метаболизм витаминов, нутригеномика, ну-тритивный статус.
Введение
Витамины выступают регуляторами метаболических процессов, многие из которых имеют решающее значение для адекватного выполнения физических нагрузок. Одним из важных условий реализации адаптационного потенциала организма спортсменов, повышения эффективности тренировок, ускорения восстановительных процессов после значительных физических и психоэмоциональных нагрузок, сохранения работоспособности в соревновательном цикле является адекватная обеспеченность организма спортсменов витаминами [1].
Исследования показали, что в период интенсивных тренировок возможна недостаточ-
ная обеспеченность организма спортсмена отдельными витаминами. При этом дефицит витаминов оказывает негативное влияние на физическую работоспособность, потребление кислорода, выносливость, мышечную силу, и может служить фактором, снижающим скорость течения восстановительных процессов после интенсивной мышечной работы [2].
Все это обосновывает важность исследования витаминного статуса спортсменов, с целью разработки персонализированного подхода в составлении плана питания спортсменов, основанного на молекулярно-генетических данных.
Витамин D может участвовать в энергетике мышечных клеток и минерализации костей благодаря своему влиянию на кальций. Поэто-
му для спортсменов особенно важно поддерживать нормальный уровень витамина D, так как его дефицит может привести к ухудшению мышечной силы и повышенному риску переломов, которые составляют от 0,7 до 20% всех клинических травм в спортивной медицине. Для формирования и поддержания целостности костной ткани требуется достаточное количество кальция и витамина D. Показано, что витамин D влияет на состояние костной ткани путем активации экспрессии генов, которые регулируют абсорбцию кальция в тонком кишечнике и его реабсорбцию в почках [3]. Витамин D также способствует мобилизации кальция костной ткани посредством остеокла-стогенеза [4].
Витамин D является мощным модулятором физиологии скелетных мышц, влияя на их рост и дифференцировку [5, 6]. Что касается физических упражнений и их влияния на спортсменов, утверждается, что низкий уровень витамина D может напрямую влиять на мышечную силу и производительность. Исследования молодых и пожилых людей, не занимающихся спортом, выявили отрицательную корреляцию между низким уровнем витамина D и маркерами мышечной силы [4, 5]. Показано, что 93% пациентов, у которых были общие клинические симптомы неспецифической скелетно-мышечной боли, имели дефицит витамина D [6]. Витамин D влияет на синтез мышечных белков, концентрацию АТФ, силу, высоту прыжка, скорость и мощность прыжка, а также способность выполнять аэробные и силовые упражнения. Физическую работоспособность можно значительно улучшить и/или сохранить при достаточном уровне витамина D [7].
Исходя из вышеизложенного, целью настоящей работы являлся анализ ассоциации полиморфных вариантов генов, кодирующих ферменты, вовлеченные в метаболизм витаминов, с уровнем витамина D у спортсменов. В исследование были включены полиморфные варианты генов, для которых ранее была показана ассоциация с уровнем витаминов и/или другое воздействие на метаболизм витаминов.
Материалы и методы
Группа для исследования
Для формирования группы испытуемых
были сформулированы следующие критерии включения:
- спортсмены возрастом 14 лет и старше;
- спортсмены сборных команд, спортивный резерв в годичном макроцикле подготовки.
Критерии исключения: острые инфекционные заболевания.
В рамках исследования 139 спортсменов, соответствующих критериям включения/ исключения, подписали информированное согласие участника и согласие на обработку персональных данных.
Исследование было рассмотрено и утверждено на заседании комитета по биоэтике Государственного научного учреждения «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» (протокол заседания от 08.06.2021 № 2).
Определение уровня витамина D в сыворотке крови спортсменов
Забор крови натощак для биохимического и электрохемилюминесцентного анализов крови осуществлялся в РНПЦ спорта из локтевой вены утром, не ранее чем через 10-12 ч после последнего приема пищи, в стерильную вакуумную пробирку Vacutainer. Определение витамина D проводили в сыворотке крови спортсменов, используя коммерческий ИФА-набор Architect 25-OH D vitamin (Abbott Diagnostics, США). В соответствии с рекомендациями Российской ассоциации эндокринологов по интерпретации результатов определения сывороточного 25(OH)D спортсмены были разделены на группы: недостаток и дефицит витамина D (D <30 нг/мл, 71 человек) и нормальный уровень витамина D (D >30 нг/мл, 68 человек) [8].
Методы молекулярно-генетического анализа
В качестве биологического материала использовали ДНК, выделенную из лейкоцитов крови. Выделение ДНК осуществлялось на многофункциональной автоматической станции Eppendorf epMotion 5075 с использованием наборов реагентов для выделения нуклеиновых кислот на магнитных частицах «Арт НК Магнит» (ООО «АртБиоТех», Беларусь) в соответствии с инструкцией производителя.
Молекулярно-генетический анализ выполнен методом полимеразной цепной реакции с детекцией результата в режиме реального времени (real-time PCR) в соответствии
с разработанными протоколами тестирования полиморфных вариантов генов. В исследование были включены полиморфные варианты генов, участвующих в метаболизме витаминов: NADSYN1 (Glutamine-Dependent NAD Synthetase) [9], CYP2R1 (Cytochrome P450 Family 2 Subfamily R Member 1) [10], FUT2 (Fucosyltransferase 2) [11], TCN2 (Transcobalamin 2) [12, 13], GC (GC Vitamin D Binding Protein) [14], VDR (Vitamin D Receptor) [10], CYP24A1 (Cytochrome P450 Family 24 Subfamily A Member 1) [15], MTHFR (Methylenetetrahydrofolate Reductase) [16], MTR (5-Methyltetrahydrofolate-Homocysteine Methyltransferase) [17] и SLC22A1 (Solute Carrier Family 22 Member 1) [18].
Статистическая обработка данных
Для анализа распределения частот генотипов в группах спортсменов с низким (>30 нг/мг) и нормальным (<30 нг/мл) уровнями витамина D и оценки влияния полиморфных вариантов на риск недостаточного уровня витамина D использовалась функция fisher.test пакета stats (version 3.6.2) на языке программирования R. Данная функция осуществляет расчет р-зна-чимости методом точного критерия Фишера, а также расчет отношения шансов (OR) и 95% доверительного интервала (95% CI).
Для оценки влияния полиморфных вари-
антов на уровень витамина D был проведен тест Краскела-Уоллиса, т. к. распределение концентраций витамина D отличалось от нормального.
Результаты анализа считали статистически значимыми при уровне p <0,05.
Результаты и обсуждение
Ассоциация полиморфных вариантов исследуемых генов с уровнем витаминов D
Проведено тестирование 139 образцов по 15 ДНК-маркерам, которые влияют на различные этапы метаболизма витаминов.
Не вызывает сомнений, что на индивидуальные особенности метаболизма витаминов, помимо рациона питания, существенное влияние оказывают генетические факторы. В таблице 1 представлены медиана, 25-й и 75-й процентили значений концентрации витамина D, а также х2 и p-value критерия Краскела-Уол-лиса для групп генотипов по каждому из протестированных вариантов.
Выявлена ассоциация полиморфного варианта rs602662 с уровнем витамина D (Х2 = 8,808; p-value = 0,012). На рисунке 1 показано, что для носителей генотипа А/А характерна значительно более низкая концентрация витамина D, чем для других генотипов (для генотипа G/G — максимальная,
Таблица 1
Ассоциация уровня витамина D с полиморфными вариантами исследуемых генов среди
спортсменов
Ген Вариант Генотип Концентрации витамина D, нг/мл, медиана [25-й; 75-й процентили] X2 p-value
NADSYN1 rs12785878 G/G 32,2 [27,5; 42,8] 2,129 0,345
G/T 27,6 [17,0; 35,4]
T/T 29,8 [20,0; 39,1]
rs3829251 A/A 29,8 [27,5; 46,6] 0,500 0,779
A/G 27,4 [18,2; 35,4]
G/G 30,6 [20,1; 38,7]
CYP2R1 rs10741657 A/A 23,2 [15,4; 39,0] 2,863 0,239
A/G 32,8 [23,5; 37,8]
G/G 25,4 [18,6; 35,2]
FUT2 rs602662 A/A 18,2 [15,2; 26,3] 8,808 0,012
A/G 30,7 [20,0; 40,3]
G/G 32,2 [23,4; 37,7]
Окончание таблицы 1
Ген Вариант Генотип Концентрации витамина D, нг/мл, медиана [25-й; 75-й процентили] X2 p-value
TCN2 rs1801198 C/C 25,4 [20,3; 39,9] 2,188 0,335
G/C 32,1 [22,0; 38,6]
G/G 24,2 [15,8; 33,1]
GC rs17467825 A/A 30,8 [20,1; 38,0] 2,374 0,305
A/G 29,9 [20,0; 40,6]
G/G 25,0 [16,4; 31,2]
rs4588 A/A 25,1 [16,7; 33,4] 1,548 0,461
C/A 29,9 [20,0; 40,6]
C/C 30,7 [20,1; 37,3]
rs2282679 G/G 25,1 [16,7; 33,4] 1,548 0,461
G/T 29,9 [20,0; 40,6]
T/T 30,7 [20,1; 37,3]
VDR rs10783219 A/A 29,1 [20,6; 36,5] 2,065 0,356
A/T 30,0 [16,6; 37,3]
T/T 32,7 [23,4; 40,5]
CYP24A1 rs6013897 A/A 22,2 [17,4; 23,5] 2,125 0,346
A/T 29,8 [20,5; 37,3]
T/T 30,7 [19,5; 39,1]
MTHFR rs1801133 C/C 30,7 [20,0; 36,0] 3,008 0,222
C/T 29,4 [21,0; 40,4]
T/T 24,4 [13,6; 31,6]
rs1801131 A/A 27,4 [16,6; 38,3] 0,494 0,781
A/C 30,7 [20,8; 37,9]
C/C 33,4 [21,6; 38,6]
MTR rs1805087 A/A 30,7 [20,4; 37,7] 0,779 0,678
A/G 25,0 [16,4; 37,3]
G/G 27,3 [18,2; 40,2]
SLC22A1 rs622342 A/A 30,0 [18,8; 40,3] 3,440 0,179
C/A 32,5 [22,2; 37,5]
C/C 23,9 [17,3; 31,1]
rs12208357 C/C 30,8 [21,5; 38,4] 3,985 0,136
C/T 22,9 [16,0; 37,4]
T/T 12,5 [12,5; 12,5]
для гетерозиготного генотипа A/G выявлена промежуточная концентрация).
Полиморфный вариант rs602662 гена FUT2 находится в одном блоке неравновесного сцепления (D' = 1) с нонсенс заменой W143X того же гена, приводящей
к инактивации а(1,2) фукозилтрансфера-зы и нарушению синтеза растворимых А- и В-антигенов группы крови АВ0. Гомозиготные носители минорного аллеля данного полиморфного варианта не способны экспрессировать антигены группы
А/А A/G G/G
Генотипы
Рис. 1. График распределения концентрации витамина D (нг/мл) в зависимости от генотипа по полиморфному
варианту rs602662 гена FUT2
крови на слизистых оболочках и выделениях [19], что снижает защитную функцию слюны, повышает риск инфекционных заболеваний, нарушает процессы образования микрофлоры кишечника [20]. Предполагается, что нарушение микрофлоры кишечника, большая распространенность H. pylori и заболеваний желудочно-кишечного тракта определяет более низкую концентрацию витамина В12 в крови носителей минорного аллеля A полиморфного варианта rs602662 [11]. Однако в открытом доступе не удалось найти информацию о связи данного полиморфного варианта с концентрацией в крови или метаболизмом витамина D.
Для определения связи полиморфных
вариантов с риском недостаточности витамина D, был проведен анализ частот распределения генотипов в группах спортсменов с нормальным уровнем витамина D (Б >30 нг/мл), а также с дефицитом и недостатком ф <30 нг/мл) витамина D в крови.
В таблице 2 приведено распределение частот генотипов в группах, данные отношения шансов (ОЯ) с учетом 95% доверительного интервала (О), а также р-уа1ие.
Как видно из таблицы 2, генотип А/А варианта ^602662 оказался статистически значимо связан с риском развития недостатка или дефицита витамина D у спортсменов (ОЯ = 5,26; 95% С1 1,3730,01; р = 0,008). Кроме того, гетерозиготные носители полиморфных вариантов
Таблица 2
Анализ ассоциации полиморфных вариантов генов с риском недостатка и дефицита
витамина D у спортсменов
Вариант Генотип Дефицит и недостаток Норма OR (95% CI) p-value
rs12785878 G/G 5 (7%) 9 (13,2%) 0,50 (0,12-1,77) 0,27
G/T 28 (39,4%) 22 (32,4%) 1,36 (0,64-2,90) 0,48
T/T 38 (53,5%) 37 (54,4%) 0,97 (0,47-1,98) 1,00
rs10741657 A/A 18 (25,4%) 11 (16,2%) 1,75 (0,71-4,52) 0,21
A/G 27 (38%) 41 (60,3%) 0,41 (0,19-0,84) 0,01
G/G 26 (36,6%) 16 (23,5%) 1,87 (0,84-4,24) 0,10
Окончание таблицы 2
Вариант Генотип Дефицит и недостаток Норма OR (95% С1) р-уа1ие
ге602662 А/А 14 (19,7%) 3 (4,4%) 5,26 (1,37-30,01) 0,008
АЮ 35 (49,3%) 39 (57,4%) 0,72 (0,35-1,49) 0,40
G/G 22 (31%) 26 (38,2%) 0,73 (0,34-1,55) 0,38
151801198 С/С 27 (38%) 17 (25%) 1,83 (0,84-4,10) 0,11
G/C 30 (42,3%) 43 (63,2%) 0,43 (0,2-0,89) 0,02
G/G 14 (19,7%) 8 (11,8%) 1,83 (0,66-5,45) 0,25
ге17467825 А/А 31 (43,7%) 35 (51,5%) 0,73 (0,35-1,5) 0,40
A/G 29 (40,8%) 29 (42,6%) 0,93 (0,45-1,93) 0,86
G/G 11 (15,5%) 4 (5,9%) 2,91 (0,81-13,23) 0,10
ге4588 А/А 11 (15,5%) 5 (7,4%) 2,30 (0,69-8,95) 0,18
С/А 29 (40,8%) 29 (42,6%) 0,93 (0,45-1,93) 0,86
С/С 31 (43,7%) 34 (50%) 0,78 (0,38-1,59) 0,50
1510783219 А/А 28 (39,4%) 23 (33,8%) 1,27 (0,6-2,7) 0,60
А/Т 31 (43,7%) 31 (45,6%) 0,93 (0,45-1,91) 0,87
Т/Т 12 (16,9%) 14 (20,6%) 0,79 (0,3-2,01) 0,67
ге6013897 А/А 3 (4,2%) 0 (0%) М (0,4-Ш) 0,24
А/Т 17 (23,9%) 16 (23,5%) 1,02 (0,43-2,42) 1,00
Т/Т 51 (71,8%) 52 (76,5%) 0,79 (0,34-1,8) 0,57
ге2282679 G/G 11 (15,5%) 5 (7,4%) 2,30 (0,69-8,95) 0,18
G/T 29 (40,8%) 29 (42,6%) 0,93 (0,45-1,93) 0,86
Т/Т 31 (43,7%) 34 (50%) 0,78 (0,38-1,59) 0,50
ге3829251 А/А 3 (4,2%) 3 (4,4%) 0,96 (0,12-7,4) 1,00
АЮ 19 (26,8%) 14 (20,6%) 1,41 (0,6-3,37) 0,43
G/G 49 (69%) 51 (75%) 0,74 (0,33-1,67) 0,46
ге1801133 С/С 32 (45,1%) 36 (52,9%) 0,73 (0,35-1,50) 0,40
С/Т 31 (43,7%) 28 (41,2%) 1,11 (0,54-2,29) 0,86
Т/Т 8 (11,3%) 4 (5,9%) 2,02 (0,51-9,65) 0,37
1-81801131 А/А 39 (54,9%) 30 (44,1%) 1,54 (0,75-3,18) 0,24
А/С 27 (38%) 32 (47,1%) 0,69 (0,33-1,43) 0,31
С/С 5 (7%) 6 (8,8%) 0,78 (0,18-3,26) 0,76
ге1805087 А/А 42 (59,2%) 46 (67,6%) 0,69 (0,33-1,47) 0,38
АЮ 23 (32,4%) 18 (26,5%) 1,33 (0,60-2,97) 0,46
G/G 6 (8,5%) 4 (5,9%) 1,47 (0,33-7,44) 0,75
Г8622342 А/А 36 (50,7%) 36 (52,9%) 0,91 (0,45-1,88) 0,87
С/А 22 (31%) 27 (39,7%) 0,68 (0,32-1,45) 0,29
С/С 13 (18,3%) 5 (7,4%) 2,80 (0,87-10,68) 0,08
Г812208357 С/С 52 (73,2%) 59 (86,8%) 0,42 (0,15-1,08) 0,06
С/Т 18 (25,4%) 9 (13,2%) 2,21 (0,86-6,10) 0,09
Т/Т 1 (1,4%) 0 (0%) М (0,02-Ы) 1
rs10741657 и rs1801198 имеют сниженный риск дефицита и недостатка витамина D (OR = 0,41; 95% CI 0,19-0,84; p = 0,01; и OR = 0,43; 95% CI 0,21-0,89; p = 0,02, соответственно).
Полиморфный вариант rs10741657 представляет собой замену A > G и расположен рядом с геном CYP2R1, который кодирует фермент суперсемейства цитохрома P450. Фермент, кодируемый геном CYP2R1, выступает в качестве микросомальной ги-дроксилазы витамина D, что преобразует витамин D в активный лиганд [10].
В ходе исследования полногеномного поиска ассоциации (GWAS) было установлено, что вариант rs10741657 связан с уровнем 25(OH)D у европейцев [21]. Для носителей генотипа А/А варианта rs10741657 был показан более высокий уровень витамина D в немецкой популяции пациентов с сахарным диабетом 1-го типа [22] и датской выборке детей [23], а для мажорного аллеля G — более низкий уровень витамина D среди населения Сингапура [24]. Для носителей генотипа А/А показано более значительное повышение уровня витамина D в ответ на воздействие UVB лучей (93,7 нмоль/л для А/А; 81,9 нмоль/л для A/G; 77,0 нмоль/л для G/G) [25]. Кроме того, спустя год употребления дополнительного витамина D для носителей редкого аллеля А было показано менее значительное повышение уровня 25(OH)D в крови [26]. Однако в исследовании с привлечением беременных женщин аллель G был ассоциирован с менее значительным ростом уровня 25(OH)D спустя несколько недель приема холекальциферола (ß = -4,1 нмоль/л) [27].
Полиморфный вариант rs1801198 представляет собой замену 776C > G в гене TCN2 и является наиболее часто встречающимся полиморфизмом данного гена в европейской популяции [28]. Ген TCN2 кодирует транскобаламин, который осуществляет транспорт кобаламина (витамин В12) из кишечника к клеткам, образуя голотранскобаламин (комплекс транскобаламина с витамином В12). Вариант rs1801198 приводит к замене пролина на аргинин в позиции 259 белка TCN2. Это ведет к ухудшению способности транско-
баламина связываться с витамином В12, что выражается в снижении концентрации голотранскобаламина в крови и, соответственно, доступности витамина для тканей организма даже при адекватном его потреблении с пищей [12]. Метаанализ [29] показал, что у носителей генотипа G/G полиморфного варианта rs1801198 наблюдается значительно более низкая концентрация голотранскобаламина и более высокая гомоцистеина. При недостатке кобаламина повышается концентрация гомоцистеина и метилмалоновой кислоты в крови, что является фактором риска развития тромбоза и тромбоэмболии [13]. Выявление механизмов ассоциации этого гена с уровнем витамина D требует дальнейшего, более глубокого изучения.
Заключение
В ходе выполнения исследования была выявлена ассоциация генетических локусов с уровнем (rs602662 гена FUT2) и риском недостаточности/дефицита (rs10741657 гена CYP2R1, rs602662 гена FUT2, rs1801198 гена TCN2) витамина D в крови у спортсменов. В дальнейшем данные результаты могут послужить основой для разработки методов персонифицированной оценки риска недостатка витамина D, а также генетически обоснованной коррекции рациона спортсменов в периоды спортивной подготовки и соревнований. При этом в литературных источниках для полиморфных вариантов rs602662 гена FUT2 и rs1801198 гена TCN2 показана вовлеченность в метаболизм витамина В12 [13, 12]. Связь данных полиморфизмов с концентрацией и метаболизмом витамина D требует дальнейших исследований.
Список использованных источников
1. IOC consensus statement: dietary supplements and high-performanceathletes / R. J. Maughan [et al.] // Br J Sports Med. - 2018. - Vol. 52, iss. 4. - P. 439-455.
2. Gayton, A. C. Textbook of medicinal physiology / A. C. Gayton, J. E. Hall // 11th Ed. Philadelphia, Pennsylvania: Elsevier, 2006. - 1 116 p.
3. Holick, M. F. Vitamin D: Photobiology, metabolism, mechanism of action, and clinical applications / M. F. Holick, M. Garabedian // Primer
on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism / American Society for Bone and Mineral Research. - 6th ed. - Washington, DC, USA, 2006. - P. 129-137.
4. The intensity level of physical exercise and the bone metabolism response / L. Maimoun [et al.] // Int. J. Sports Med. - 2006. - Vol. 27, iss. 2. - P. 105-111.
5. The roles of vitamin D in skeletal muscle: Form, function, and metabolism / C. M. Girgis [et al.] // Endocr. Rev. - 2013. - Vol. 34, iss. 1.
- P. 33-83.
6. Higher serum 25-hydroxyvitamin D concentrations associate with a faster recovery of skeletal muscle strength after muscular injury/ T. Barker [et al.] // Nutrients. - 2013. - Vol. 5, iss. 4. - P. 1 253-1 275.
7. Black, P. N. Relationship between serum 25-Hydroxyvitamin D and pulmonary function in the Third National Health and Nutrition Examination Survey / P. N. Black, R. Scragg // Chest.
- 2005. - Vol. 128, iss. 6. - P. 3 792-3 798.
8. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline / M. F. Holick [et al.] // The Journal of clinical endocrinology and metabolism.
- 2011. - Vol. 96, iss. 7. - P. 1 911-1 930.
9. Vitamin D and Mortality: A Mendelian Randomization Study / O. Trummer [et al.] // Clinical Chemistry. - 2013. - Vol. 59, № 5. - P. 793-797.
10. Genecards [Electronic resource]. - Mode of access: https://www.genecards.org/. - Date of access: 07.12.2023.
11. Common variants of FUT2 are associated with plasma vitamin B12 levels / A. Hazra [et al.] // Nature Genetics. - 2008. - Vol. 40, iss. 10. -P. 1 160-1 162.
12. Single nucleotide polymorphisms in the transcobalamin gene: relationship with transco-balamin concentrations and risk for neural tube defects / L. A. Afman [et al.] // Eur J Hum Genet.
- 2002. - Vol. 10, iss. 7. - P. 433-438.
13. Hyperhomocysteinemia is common in patients with antiphospholipid syndrome and may contribute to expression of major thrombotic events / I. Avivi [et al.] // Blood Coagul Fibrinolysis. - 2002. - Vol. 13, iss. 2. - P. 169-172.
14. Hypovitaminosis D in a Young Lebanese Population: Effect of GC Gene Polymorphisms on Vitamin D and Vitamin D Binding Protein Levels: Effect of GC SNPs on Vitamin D and VDBP
/ M. Medlej-Hashim [et al.] // Annals of Human Genetics. - 2015. - Vol. 79, № 6. - P. 394-401.
15. Jones, G. 25-Hydroxyvitamin D-24-hy-droxylase (CYP24A1): Its important role in the degradation of vitamin D /G. Jones, D. E. Prosser, M. Kaufmann // Archives of Biochemistry and Biophysics - 2012. - Vol. 523, № 1. - P. 9-18.
16. The Association between Methylenetet-rahydrofolate Reductase (MTHFR) Mutations and Serum Biomarkers of Cardiac Health / H. K. Kr-ishnamurthy [et al.] // Open Journal of Preventive Medicine. - 2023. - Vol. 13, № 4. - P. 87-107.
17. Importance of gene variants and co-factors of folate metabolic pathway in the etiology of idiopathic intellectual disability / S. Dutta [et al.] // Nutritional Neuroscience. - 2011. - Vol. 14, iss. 5. - P. 202-209.
18. Organic cation transporter 1 (OCT1) modulates multiple cardiometabolic traits through effects on hepatic thiamine content / X. Liang [et al.] // PLOS Biology. - 2018. - Vol. 16, № 4.
- P. e2002907.
19. FUT2 Nonsecretor Status Links Type 1 Diabetes Susceptibility and Resistance to Infection / D. J. Smyth [et al.] // Diabetes. - 2011. - Vol. 60, iss. 11. - P. 3 081-3 084.
20. Frequency of ABH secretors and non secre-tors: A cross sectional study in Karachi / M. Sa-boor [et al.] // Pak J Med Sci. - 2014. - Vol. 30, iss. 1. - P. 189-193.
21. Common genetic determinants of vitamin D insufficiency: a genome-wide association study / T. J. Wang [et al.] // The Lancet. - 2010.
- Vol. 376, iss. 9 736. - P. 180-188.
22. CYP2R1 (vitamin D 25-hydroxylase) gene is associated with susceptibility to type 1 diabetes and vitamin D levels in Germans / E. Ramos-Lopez [et al.] // Diabetes Metab. Res. Rev. - 2007.
- Vol. 23, iss. 8. - P. 631-636.
23. Vitamin D-related genes and cardiometabol-ic markers in healthy children: a Mendelian randomisation study / A. Lopez-Mayorga [et al.] // Br J Nutr. - 2020. - Vol. 123, iss. 10. - P. 1 138-1 147.
24. Genetic and environmental predictors of serum 25-hydroxyvitamin D concentrations among middle-aged and elderly Chinese in Singapore / K. Robien [et al.] // Br J Nutr. - 2013. - Vol. 109, iss. 3. - P. 493-502.
25. Common variants in CYP2R1 and GC genes are both determinants of serum 25-hydrox-yvitamin D concentrations after UVB irradiation
and after consumption of vitamin D3-fortified bread and milk during winter in Denmark / J. Nissen [et al.] // The American Journal of Clinical Nutrition. - 2015. - Vol. 101, iss. 1. - P. 218-227.
26. Large Individual Differences in Serum 25-Hydroxyvitamin D Response to Vitamin D Supplementation: Effects of Genetic Factors, Body Mass Index, and Baseline Concentration. Results from a Randomized Controlled Trial / S. Sollid [et al.] // Horm Metab Res. - 2015. -Vol. 48, iss. 01. - P. 27-34.
27. Response to Antenatal Cholecalciferol Supplementation Is Associated With Common Vitamin D-Related Genetic Variants / R. J. Moon
[et al.] // The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. - 2017. - Vol. 102, iss. 8. -P. 2 941-2 949.
28. An update on vitamin B12-related gene polymorphisms and B12 status / S. Surendran [et al.] // Genes & Nutrition - 2018. - Vol. 13, iss. 2. - P. 1-35.
29. Association of TCN2 rs1801198 c.776G > C polymorphism with markers of one-carbon metabolism and related diseases: a systematic review and meta-analysis of genetic association studies / A. Oussalah [et al.] // Am J Clin Nutr. - 2017. -Vol. 106, iss. 4. - P. 1 142-1 156.
D. A. Kucheryavaya1, M. D. Ameliyanovich1, V. D. Rumyantseva2, T. O. Suhan2, I. I. Savanovich2, A. V. Chuprina3, O. E. Polulyah3, T. B. Melik-Kasumov3, P. M. Marozik1
ANALYSIS OF THE ASSOCIATION OF THE POLYMORPHIC VARIANTS OF VITAMINS METABOLISM GENES WITH VITAMIN D STATUS IN
ATHLETES
1 State Scientific Institution "Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus"
27 Akademicheskaya St., 220072 Minsk, the Republic of Belarus
e-mail: M.Ameliyanovich@igc.by 2State Institution "Republican Scientific and Practical Center for Sports" 8 Narochanskaya St., 220062 Minsk, the Republic of Belarus 3State Scientific Institution "Institute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus"
28 Akademicheskaya St., 220072 Minsk, the Republic of Belarus
Rational nutrition in sports is one of the factors that ensures the effectiveness of the training process, adaptation, performance, recovery and sports achievements. Development of a molecular genetic personification method for the vitamin support of athletes will serve as a basis for a new approach to diet selection taking into account genetic features. In this study, the analysis of the association of molecular genetic markers of vitamin metabolism with a concentration and risk of vitamin D deficiency in the blood of athletes was conducted. The polymorphic variants rs10741657 of the gene CYP2R1 (OR = 0.41, 95% CI 0.19-0.84, p = 0.01), rs602662 of the gene FUT2 (OR = 5.26, 95% CI 1.37-30.01, p = 0.008) and rs1801198 of the gene TCN2 (OR = 0.43, 95% CI 0.21-0.89, p = 0.02) are shown to be associated with a risk of vitamin D deficiency. Moreover, in the carriers of the A/A genotype of the polymorphic variant rs602662, a lower concentration of vitamin D in blood was established compared with A/G and G/G genotype carriers (x2 = 8.808, p = 0.012).
Keywords: DNA diagnostics, athletes, vitamin D, vitamin metabolism, nutrigenomics, nutritional status.
Дата поступления в редакцию: 14 февраля 2024 г.
