CC BY
15МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ
УДК 796.1: 612
АНАЛИЗ ЧАСТОТЫ ВСТРЕЧАЕМОСТИ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОТДЕЛЬНЫХ ГЕНОВ У СПОРТСМЕНОВ ВЫСОКОГО КЛАССА В ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДАХ СПОРТА
И. Л. Гилеп, канд. хим. наук, доцент,
Белорусский государственный университет физической культуры,
Республиканский научно-практический центр спорта;
И. В. Гайдукевич, канд. хим. наук,
Институт биоорганической химии НАН Беларуси,
Н. В. Шераш,
Республиканский научно-практический центр спорта;
А. А. Гилеп, канд. хим. наук,
Институт биоорганической химии НАН Беларуси
Аннотация
В исследовании была оценена степень предрасположенности к выполнению физической нагрузки различной направленности у спортсменов национальных команд Республики Беларусь и спортивного резерва, специализирующихся в легкой атлетике, плавании, гребле академической, лыжных гонках и скоростном беге на коньках. Определяли аллельные варианты АСЕ I/D, ACTN3 С/Т (rs1815739), BDKRB2 +9/-9, NOS G/T (rs1799983) NOS 4a/5b, PPARA G/С (rs4253778), PPARG С/G (rs1801282) генов. Предрасположенность к выполнению длинных дистанций наблюдается у обладателей II АСЕ, ID АСЕ, -9/-9 BDKRB2, bb NOS, GG NOS3, pro/pro PPAR; к выполнению коротких дистанций - RR ACTN3, DD АСЕ, ID АСЕ, bb NOS, GG NOS3, ala/ala PPARG. Генотипы aa NOS3 и ТТ NOS3 следует относить к ограничивающим адаптивные способности организма к физическим нагрузкам
FREQUENCY OF ALLELIC INDIVIDUAL GENES OCCURRENCE OF HIGH-CLASS CYCLIC SPORTS ATHLETES
Abstract
The predisposition degree of performing various physical activities in the Republic of Belarus athletes' national team and sports reserves specializing in athletics, swimming, rowing, cross-country skiing, and speed skating is assessed. Allelic variants of ACE I/D, ACTN3 S/T (rs1815739), BDKRV2 +9/-9, NOS G/T (rs1799983) NOS 4a/5b, PPARA G/S (rs4253778), PPARG S/G (rs1801282) genes were determined. Predisposition to perform long distances is observed in owners of II ACE, ID ACE, -9/-9 BDKRB2, bb NOS, GG NOS3, pro/pro PPAR; predisposition to perform short distances-RR ACTN3, DD ACE, ID ACE, bb NOS, GG NOS3, ala/ala PPARG. Genotypes aa NOS3 and TT NOS3 should be attributed to the adaptive limiting body capacity to physical activity.
Введение
Спортсмены высокого класса, участвующие в соревнованиях мирового уровня, прошедшие долгий путь отбора, представляют собой наиболее одаренных в спортивном отношении людей. Их генотип может быть ориентиром для научно обоснованного выбора правильной спортивной специализации юных спортсменов.
Известно, что подавляющее большинство генов в разной степени могут отвечать за спортивную деятельность [1, 2]. Важно выделить гены, вклад которых в развитие физической работоспособности фенотипически наиболее значителен. Это гены, участвующие в метаболизме жирных кислот и углеводов; гены мышечных белков; гены сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Основываясь на ретроспективном анализе литературных данных [1-8], мы акцентировали внимание на некоторых наиболее значимых генах и их полиморфных вариантах: PPARA G/С (rs4253778), PPARG С/G (rs1801282) - регулируют метаболизм углеводов и липидов; ACTN3 С/Т (rs1815739 или R577X) - кодирует мышечный белок а-актинин-3 быстросокращающихся волокон; АСЕ I/D, ВБ^В2 +9/-9, NOS G/T (rs1799983), NOS 4a/5b - отвечают за работу сердечно-сосудистой системы.
Цель исследования
Провести анализ частоты встречаемости аллельных вариантов генов АСЕ, ACTN3, ВВШВ2, NOS, PPARA, PPARG у спортсменов высокого класса циклических видов спорта.
Методы и организация исследования
В исследовании были использованы образцы геномной ДНК спортсменов национальных команд Республики Беларусь и спортивного резерва, специализирующихся в легкой атлетике, плавании, гребле академической, лыжных гонках и скоростном беге на коньках. В тестировании принимали участие спортсмены высокого класса - 269 человек, мужчины и женщины в возрасте от 15 до 33 лет, заслуженные мастера спорта (ЗМС) - 15 человек, мастера спорта международного класса (МСМК) - 75, мастера спорта (МС) -139, кандидаты в мастера спорта (КМС) - 40. Группу сравнения, сформированную по принципу «случай-контроль», составили образцы геномной ДНК людей, жителей Республики Беларусь, не имеющих спортивных разрядов, в возрасте от 17 до 40 лет. Определяли аллельные варианты АСЕ I/D, ACTN3 С/Т (rs1815739), ВВКШ2 +9/-9, NOS G/T (rs1799983) NOS 4a/5b, PPARA G/С (rs4253778), PPARG С/G (rs1801282) генов. Выделение ДНК из слюны и определение аллельных вариантов исследуемых генов проводили в лаборатории молекулярной диагностики и биотехнологии государственного научного учреждения «Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси».
Для выявления статистически значимых различий между выборками использовали многомерный критерий углового преобразования Фишера (ф) для сравнения двух выборок малого объема. Достоверность различий частот генотипов и аллелей в сравниваемых группах определяли с помощью х2 с учетом поправки Йетса для сравнения двух и более выборок малого объема. Статистически значимыми считали различия при величине Р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Одним из информативных маркеров для определения предрасположенности к выносливости и скоростно-силовым качеством является ID полиморфизм гена АСЕ [2]. Так, у спринтеров и спортсменов, специализирующихся в метании молота и толкании ядра, отмечается
значимое снижение частоты встречаемости генотипа II (13,1 и 10,3 % соответственно) и увеличение встречаемости генотипа ББ АСЕ (31,6 и 51,1 % соответственно) (таблица 1). В группе спортсменов, специализирующихся в видах спорта, связанных с выносливостью, наблюдается увеличение частоты встречаемости аллеля I гена АСЕ до 54,2 % и уменьшение количества представителей аллельного варианта ББ АСЕ до 19,7 %. Используя многомерный критерий углового преобразования Фишера, установили статистически значимое увеличение частоты встречаемости генотипа 1Б гена АСЕ, по сравнению с контрольной группой (58,7 %, 47,7 % соответственно, Р<0,05) (таблица 1) у спортсменов, специализирующихся в выполнении длинных дистанций. Среди спортсменов, специализирующихся в выполнении средних дистанций в легкоатлетическом беге и плавании, чаще встречаются носители генотипа II гена АСЕ по сравнению с контрольной группой (35,5 %, 29,1 % соответственно). Сравнение частот встречаемости аллельных вариантов гена АСЕ между спортсменами разных специализаций выявило значимые различия по многомерному критерию углового преобразования Фишера. Так, частота встречаемости II АСЕ у спринтеров значимо ниже (Р<0,05), чем у спортсменов-средневиков, а частота встречаемости ББ АСЕ у спринтеров значимо выше, чем у стайеров, что согласуется с данными литературы [1-5, 8].
Таблица 1 - Частота встречаемости генотипов и аллелей генов АСЕ, АСТЫ3,
ББКЕВ2, ЫОБ, РРАЯА, РРАЯС среди спортсменов и группы сравнения
Специализация п Генотип Аллели, %
1 2 3 4
АСЕ, %
II ГО ББ I Б
Л/а, спринт 40 17,5(7) 55,0(22) 27,5(11) 45,0 55,0
Плавание, спринт 14 0 64,3(9) 35,7(5) 32,1 67,9
Конькобежный спринт 22 13,6(3) 50,0(11) 36,4(8) 38,6 61,4
Все спринт 76 13,1(10)* 55,3(42) 31,6(24) 40,8* 59,2*
Л/а, средние 19 42,1(8) 42,1(8) 15,8(3) 63,2 36,8
Плавание, средние 12 25,0(3) 50,0(6) 25,0(3) 50,0 50,0
Все средние дистанции 31 35,5(11) 45,2(14) 19,4(6) 58,1 41,9
Л/а, длинные 23 34,8(8) 52,2(12) 13,0(3) 60,9 39,1
Плавание, длинные 2 50,0(1) 50,0(1) 0 75,0 25,0
Конькобежный длинные 15 40,0(6) 53,3(8) 6,7(1) 66,7 33,3
Лыжные гонки 10 0 60,0(6) 40,0(4) 30,0 70,0
Биатлон 21 23,8(5) 47,6(10) 28,6(6) 47,6 52,4
Гребля академическая 33 9,1(3) 72,7(24) 18,2(6) 45,5 55,5
Все длинные 104 22,1(23) 58,7(61)* 19,2(20) 51,5 48,5
Л/а, метание, толкание 28 10,7(3)* 32,1(9) 57,1(16)* 26,8* 73,2*
Л/а, метание копья 7 57,1(4) 42,9(3) 0 78,6 21,4
Конькобежный, многоборье 23 21,7(5) 56,6(13) 21,7(5) 50,0 50,0
Группа сравнения 241 29,1(70) 47,7(115) 23,2(56) 52,9 47,1
Астт, %
RR RX XX R X
Л/а, спринт 39 41,0(16) 53,9(21) 5,1(2) 67,9 32,1
Плавание, спринт 12 50,0(6) 41,7(5) 8,3(1) 70,8 29,2
Конькобежный спринт 22 40,9(9) 59,1(13) 0 70,5 29,5
Все спринт 73 42,5(31) 53,4(39) 4,1(3)* 69,2* 30,8*
Л/а, средние 18 61,1(11) 33,3(6) 5,6(1) 55,6 44,4
Плавание, средние 6 33,3(2) 66,7(4) 0 66,7 33,3
Все средние дистанции 24 54,2(13)* 41,7(10) 4,1(1) 75,0* 25,0*
Л/а, длинные 21 42,9(9) 47,6(10) 9,5(2)* 66,7 33,3
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4
Конькобежный длинные 15 26,7(4) 60,0(9) 13,3(2) 56,7 43,3
Лыжные гонки 10 30,0(3) 50,0(5) 20,0(2) 55,0 45,0
Биатлон 21 23,8(5) 52,4(11) 23,8(5) 50,0 50,0
Гребля академическая 33 33,3(11) 36,4(12) 30,3(10)* 51,5 48,5
Все длинные 100 32,0(32) 47,0(47) 21,0(21) 55,5 44,5
Л/а, метание, толкание 27 51,9(14) 25,9(7)* 22,2(6) 64,8 35,2
Л/а, метание копья 3 33,3(1) 66,7(2) 0 66,7 33,3
Конькобежный, многоборье 23 26,1(6)* 73,9(17)* 0* 63,0 37,0
Группа сравнения 209 35,4(74) 50,7(106) 13,9(29) 60,8 39,2
ББШВ2, %
-9/-9 -9/+9 +9/+9 -9 +9
Л/а, спринт 24 16,7(4) 37,5(9) 45,8(11) 35,4 64,6
Плавание, спринт 12 25,0(3) 33,3(4) 41,7(5) 41,7 58,3
Конькобежный спринт 22 22,7(5) 50,0(11) 27,3(6) 47,7 52,3
Все спринт 58 20,7(12) 41,4(24) 37,9(22) 41,4 58,6
Л/а, средние 11 0* 63,6(7) 36,4(4) 31,8 68,2
Плавание, средние 6 33,3(2) 33,3(2) 33,3(2) 50,0 50,0
Все средние дистанции 17 11,8(2) 52,9(9) 35,3(6) 38,2 61,8
Л/а, длинные 11 63,6(7)* 27,3(3) 9,1(1) 77,3 22,7
Конькобежный длинные 15 53,3 (8)* 20,0(3) 26,7(4) 63,3 36,7
Лыжные гонки 10 30,0(3) 40,0(4) 30,0(3) 50,0 50,0
Биатлон 20 10,0(2) 60,0(12) 30,0(6) 40,0 60,0
Гребля академическая 30 20,0(6) 43,3 (13) 36,7 (11) 41,7 58,3
Все длинные 86 30,2(26) 40,7(35) 29,1(25) 50,6 49,4
Л/а, метание, толкание 15 26,7(4) 40,0(6) 33,3(5) 46,7 53,3
Л/а, метание копья 3 0 100,0(3) 0 50,0 50,0
Конькобежный, многоборье 21 28,6(6) 52,4(11) 19,0(4) 54,8 45,2
Группа сравнения 72 26,4(19) 40,3(29) 33,3(24) 46,5 53,5
МОБ 3(а,Ь), %
ЬЬ аЬ аа Ь а
Л/а, спринт 24 79,2(19) 20,8(5) 0* 89,6 10,4
Плавание, спринт 12 91,7(11)* 8,3(1)* 0* 95,8 4,2*
Конькобежный спринт 22 68,2(15) 31,8(7) 0* 84,1 15,9
Все спринт 58 77,6(45)* 22,4(13) 0* 88,8* 11,2*
Л/а, средние 11 45,5(5) 54,5(6) 0 72,7 27,3
Плавание, средние 6 50,0(3) 50,0(3) 0 75,0 25,0
Все средние дистанции 17 47,1(8) 52,9(9) 0* 74,5 25,5
Л/а, длинные 11 81,8(9) 18,2(2) 0 90,9 9,1
Конькобежный длинные 15 80,0(12) 20,0(3) 0* 90,0 10,0
Лыжные гонки 10 50,0(5) 50,0(5) 0 75,0 25,0
Биатлон 20 70,0(14) 30,0(6) 0* 85,0 15,0
Гребля академическая 30 53,3(16) 46,7(14) 0* 76,7 23,3
Все длинные 86 65,1(56) 34,9(30) 0* 82,6 17,4
Л/а, метание, толкание 15 86,7(13)* 13,3(2) 0* 93,3 6,7*
Л/а, метание копья 3 33,3(1) 66,7(2) 0 66,7 33,3
Конькобежный, многоборье 21 76,2(16) 23,8(5) 0* 81,0 19,0
Все спортсмены 200 69,5(139) 30,5(61) 0* 84,7 15,3
Группа сравнения 164 64,0 (105) 29,9 (49) 6,1 (10) 79,0 21,0
МОБ 3 (С894Т ), %
ОС ОТ ТТ С Т
Л/а, спринт 24 58,3(14) 41,7(10) 0* 79,2 20,8
Плавание, спринт 10 60,0(6) 40,0(4) 0 80,0 20,0
Конькобежный спринт 22 77,3(17) 22,7(5) 0* 88,6 11,4
Все спринт 56 66,1(37) 33,9(19) 0* 83,0 17,0
Л/а, средние 8 87,5(7) 12,5(1) 0 93,7 6,3
Плавание, средние 6 83,3(5) 16,7(1) 0 91,7 8,3
Все средние дистанции 14 85,7(12)* 14,3(2) 0* 92,9* 7,1*
Л/а, длинные 10 90,0(9) 10,0(1) 0 95,0* 5,0*
Окончание таблицы 1
1 2 3 4
Конькобежный длинные 15 86,7(13) 13,3(2) 0* 93,3* 6,7*
Лыжные гонки 10 80,0(8) 20,0(2) 0 90,0 10,0
Биатлон 19 94,7(18)* 5,3(1)* 0* 97,4* 2,6*
Гребля академическая 27 85,2(23) 14,8(4) 0* 92,6* 7,4*
Все длинные 81 87,7(71)* 12,3(10)* 0* 93,8* 6,2*
Л/а, метание, толкание 15 60,0(9) 40,0(6) 0* 80,0 20,0
Л/а, метание копья 3 66,7(2) 33,3(1) 0 83,3 16,7
Конькобежный, многоборье 21 76,2(16) 23,8(5) 0* 88,0 12,0
Все спортсмены 190 77,4(147) 22,6(43) 0* 88,7 11,3
Группа сравнения 164 70,1 (115) 25 (41) 4,9 (8) 82,6 17,4
РРАЯА,%
ОС ОС СС С С
Л/а, спринт 24 75,0(18) 25,0(6) 0* 87,5 12,5
Плавание, спринт 12 75,0(9) 25,0(3) 0 87,5 12,5
Все спринт 36 75,0(27) 25,0(9) 0* 87,5 12,5
Л/а, средние 11 81,8(9) 18,2(2) 0 90,9 9,1
Плавание, средние 6 50,0(3) 50,0(3) 0 75,0 25,0
Все средние дистанции 17 70,6(12) 29,4(5) 0 85,3 14,7
Л/а, длинные 11 45,5(5) 54,5(6)* 0 72,7 27,3
Лыжные гонки 10 90,0(9)* 10,0(1) 0 95,0* 5,0*
Биатлон 21 66,7(14) 28,5(6) 4,8(1) 81,0 19,0
Гребля академическая 32 68,8(22) 28,1(9) 3,1(1) 82,8 17,2
Все длинные 74 67,6(50) 29,7(22) 2,7(2) 82,1 17,9
Л/а, метание, толкание 15 53,3(8) 40,0(6) 6,7(1) 73,3 26,7
Л/а, метание копья 3 33,3(1) 66,7(2) 0 66,7 33,3
Группа сравнения 218 67,9(148) 28,9(63) 3,2(7) 82,3 17,7
рго/рго рго/а1а а1а/а1а рго а1а
Л/а, спринт 24 66,7(16) 25,0(6) 8,3(2) 79,2 20,8
Плавание, спринт 12 66,7(8) 33,3(4) 0 83,3 16,7
Конькобежный спринт 22 68,2(15) 22,7(5) 9,1(2) 79,5 20,5
Все спринт 58 67,2(39) 25,9(15) 6,9(4) 80,2 19,8
Л/а, средние 11 90,9(10) 9,1(1) 0 95,5 4,5
Плавание, средние 6 66,6(4) 33,3(2) 0 83,3 16,7
Все средние дистанции 17 82,3(14) 27,7(3) 0* 81,2 8,8
Л/а, длинные 11 81,8(9) 18,2(2) 0 90,9 9,1
Конькобежный длинные 14 85,7(12) 14,3(2) 0 92,9 7,1
Лыжные гонки 10 80,0(8) 20,0(2) 0 90,0 10,0
Биатлон 21 85,7(18) 14,3(3) 0 92,9 7,1
Гребля академическая 32 71,9(23) 28,1(9) 0 85,9 14,1
Все длинные 88 79,5(70)* 20,5(18)* 0* 89,8* 10,2*
Л/а, метание, толкание 15 80,0(12) 13,3(2) 6,7(1) 86,7 13,3
Л/а, метание копья 3 33,3(1) 66,7(2) 0 66,7 33,3
Конькобежный, многоборье 23 32,6(15) 26,1(6) 8,7(2) 78,3 21,7
Группа сравнения 223 71,3(159) 26,0(58) 2,7(6) 84,3 15,7
Примечание: * - статистически значимые различия между спортсменами и группой сравнения по многомерному критерию углового преобразования Фишера ф, Р<0,05.Жирным шрифтом выделены значимые различия между спортсменами и группой сравнения по критерию х2 с учетом поправки Йетса, Р<0,05.
Анализ частоты встречаемости аллельных вариантов гена АСТМ3 выявил значимое снижение встречаемости X аллеля и генотипа XX АСТМ3 среди спринтеров по сравнению с контрольной группой (Р<0,05, таблица 1). Аналогичные закономерности наблюдаются среди спортсменов, специализирующихся в выполнении средних дистанций в беге и плавании. Необходимо отметить, что среди пловцов отсутствовали носители XX АСТМ3, а среди бегунов на средние дистанции был один представитель данного
генотипа (таблица 1). Среди стайеров чаще встречаются носители XX АСТМ3. Так, среди гребцов академической гребли частота встречаемости XX АСТЫ3 составляла 30,3 %, что являлось значимо выше 13,9 % - частоты встречаемости в группе сравнения (Р<0,05, таблица 1). Однако среди бегунов на длинные дистанции частота встречаемости XX АСТЫ3 значимо ниже, чем в группе сравнения и составляет соответственно 9,5 % и 13,9 %, Р<0,05 (таблица 1). Необходимо отметить, что среди многоборцев, специализирующихся в беге на коньках, отсутствовали представители XX АСТЫ3 (таблица 1). Частота встречаемости генотипа RR АСТЫ3 и R аллеля выше у бегунов на средние дистанции и спринтеров 61,1 % и 41,0 % против 35,4 % в группе сравнения, выше у пловцов и конькобежцев, специализирующихся в выполнении коротких дистанций, 50,0 % и 40,9 % соответственно против 35,4 % в группе сравнения (таблица 1). Таким образом, генотип RR АСТИ3 является благоприятным маркером для развития быстроты и специализации в выполнении работы на короткие и средние дистанции в беге, плавании, конькобежном спорте, согласуется с данными литературы [1-5, 8]. Важно отметить, что генотип XX АСТЫ3 не является благоприятным маркером для развития быстроты и специализации в выполнении работы на короткие и средние дистанции в беге, плавании, конькобежном спорте, однако он не является лимитирующим фактором, свидетельствующим о невозможности проявления выдающихся результатов в спринте.
Анализ частоты встречаемости полиморфных вариантов гена рецептора брадикинина ББКЕБ2 выявил значимое увеличение -9/-9 аллельного варианта данного гена среди легкоатлетов, бегунов на длинные дистанции и конькобежцев, специализирующихся в беге на коньках на длинные дистанции, где встречаемость -9/-9 ББКЕБ2 составляет 63,6 % и 53,3 соответственно, против 26,4 % в группе сравнения (таблица 1). Среди же спортсменов, специализирующихся в спринтерских дистанциях, частота встречаемости -9/-9 ББКЕБ2 ниже значений группы сравнения и составляет 16,7 % у легкоатлетов, 25,0 % у пловцов и 22,7 % у конькобежцев (таблица 1). В беге на средние дистанции наблюдается увеличение частоты встречаемости гетерозиготного генотипа +9/-9 ББКЕБ2 (63,6 %, таблица 1), при отсутствии носителей -9/-9 ББКЕБ2. Таким образом, -9 аллель гена ББКЕБ2 ассоциирован с развитием аэробной выносливости и способствует достижению высоких результатов в выполнении длительной соревновательной нагрузки аэробного характера.
Нами были исследованы два наиболее значимых полиморфизма гена эндотелиальной N0 синтазы: однонуклеотидная замена (гб1799983, С894Т полиморфизм) и переменное число тандемных повторов в 4-м интроне [1, 2, 5, 6]. Было показано, что наличие С аллеля и Ь аллеля в генотипе дает преимущество в развитии выносливости [1, 2, 5]. Следует отметить отсутствие среди обследованных спортсменов аллельного варианта аа и ТТ гена ЫОБ3. Данные варианты ассоциированы со снижением выработки оксида азота (N0), что ведет к ограничению адаптивной способности организма к физическим нагрузкам [7].
У большинства спортсменов исследованных видов спорта частота встречаемости ЬЬ генотипа гена ЫОБ3 выше, чем в контрольной группе (таблица 1). Статистически значимые отличия (Р<0,05) по сравнению с контрольной группой зафиксированы у пловцов на короткие дистанции и спортсменов, специализирующихся в метании молота и толкании ядра (таблица 1). Таким образом, генотип ЬЬ ЫОБ3 является благоприятным для
занятия спортом и роста спортивного мастерства. Вместе с тем наличие 30,5% обследованных спортсменов высокого класса с гетерозиготным генотипом свидетельствует о том, что наличие одного аллеля b гена NOS3 достаточно для обеспечения выработки оксида азота в концентрации, необходимой для поддержания должного тонуса кровеносных сосудов и регуляции тонуса гладкомышечной мускулатуры, а, как следствие, для достижения высоких спортивных результатов.
Анализ полиморфизма NOS3 (G894T) выявил отсутствие спортсменов с аллельным вариантом TT данного гена, что значимо отличалось от 6,1% в группе сравнения (таблица 1). Частота встречаемости G аллеля и GG генотипа гена NOS3 значимо выше среди спортсменов, специализирующихся в выполнении длинных и средних дистанций в легкоатлетическом беге, плавании, конькобежном спорте, биатлоне, по сравнению с контрольной группой (таблица 1). Известно, что G аллель ассоциирована с лучшим транспортом кислорода к работающим мышцам [7]. Таким образом, генотип GG NOS3 является благоприятным фактором для развития выносливости и ассоциирован с ростом спортивного мастерства, особенно в выполнении длинных и средних дистанций.
Несмотря на то, что носители аллели С гена PPARA имеют сниженную утилизацию жирных кислот и предрасположенность к скоростно-силовым упражнениям [2], в наших исследованиях не отмечено четких ассоциаций с направленностью физических нагрузок. Так, среди спринтеров не встречаются спортсмены с СС генотипом гена PPARA, что значимо отличалось от 3,2% в группе сравнения (таблица 1). Однако в группе спортсменов, специализирующихся в метании молота и толкании ядра, частота встречаемости С аллеля составила 26,7%, а СС генотипа - 6,7%. Среди спортсменов, специализирующихся в лыжных гонках, значимо выше частота встречаемости GG PPARA, при этом отсутствуют спортсмены с СС PPARA (таблица 1). Среди бегунов на длинные дистанции 54,5% составляли спортсмены с гетерозиготным генотипом данного гена, что значимо выше встречаемости в контрольной группе (P<0,05, таблица 1). В группе биатлонистов отличий от группы сравнения не наблюдалось.
Анализ частоты встречаемости аллельных вариантов гена PPARG выявил отсутствие носителей ala/ala генотипа в группе спортсменов, специализирующихся в выполнении длинных и средних дистанций, что значимо отличалось от 2,7% в группе сравнения (таблица 1). Однако в группе спринтеров частота встречаемости аллельного варианта ala/ala составляла 6,9% (таблица 1). В группе стайеров наблюдалось достоверное увеличение частоты встречаемости pro аллеля и pro/pro генотипа данного гена. Полученные результаты позволяют сделать предположение, что ala/ala PPARG ассоциирован с развитием скоростно-силовых качеств, а pro/pro PPARG предрасполагает к развитию выносливости и выполнению аэробной работы.
Основываясь на анализе полученных данных, нами выявлена взаимосвязь аллельных вариантов генов АСЕ, ACTN3, BDKRB2, NOS 3, PPARG с предрасположенностью к развитию двигательных навыков при выполнении коротких, средних, длинных дистанций, метания молота и толкания ядра, характерных для белорусской популяции высококвалифицированных спортсменов. Предрасположенность можно оценить как положительную, нейтральную и отрицательную, данные по изучаемым аллельным вариантам представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Предрасположенность аллельных вариантов генов АСЕ, ACTN3, BDKRB2, NOS 3, PPARG к развитию двигательных навыков при выполнении коротких, средних и длинных дистанций, а также к метанию_
Варианты Длинные Средние Короткие Метание
АСЕ, II Положительная Положительная Нейтральная Нейтральная
АСЕ, ID Положительная Нейтральная Положительная Нейтральная
АСЕ, DD Нейтральная Нейтральная Положительная Положительная
ACTN3, RR Нейтральная Положительная Положительная Положительная
ACTN3, RX Нейтральная Нейтральная Нейтральная Нейтральная
ACTN3, XX Нейтральная Нейтральная Нейтральная Нейтральная
BDKRB2, -9/-9 Положительная Нейтральная Нейтральная Нейтральная
BDKRB2, -9/+9 Нейтральная Положительная Нейтральная Нейтральная
BDKRB2, +9/+9 Нейтральная Нейтральная Нейтральная Нейтральная
NOS 3, bb Положительная Положительная Положительная Положительная
NOS 3, ab Нейтральная Нейтральная Нейтральная Нейтральная
NOS 3, aa Отрицательная Отрицательная Отрицательная Отрицательная
NOS 3, GG Положительная Положительная Нейтральная Нейтральная
NOS 3, GT Нейтральная Нейтральная Положительная Положительная
NOS 3, TT Отрицательная Отрицательная Отрицательная Отрицательная
PPARG, pro/pro Положительная Положительная Нейтральная Нейтральная
PPARG, pro/ala Нейтральная Нейтральная Положительная Нейтральная
PPARG, ala/ala Отрицательная Нейтральная Положительная Положительная
Заключение
В результате проведенного анализа выявлены закономерности взаимосвязи аллельных вариантов генов АСЕ, ACTN3, BDKRB2, NOS 3, PPARG с предрасположенностью к развитию двигательных навыков при выполнении коротких, средних, длинных дистанций, метания молота и толкания ядра, характерных для белорусской популяции высококвалифицированных спортсменов. Составлена карта (таблица 2), позволяющая оценить степень предрасположенности к выполнению физической нагрузки различной направленности, скорректировать тренировочный процесс с учетом генетических особенностей организма спортсмена и дать первичную информацию тренерам для более рационального выбора спортивной специализации в соответствии с генетическими особенностями спортсмена.
Список использованных источников
1. Athlome Project Consortium: a concerted effort to discover genomic and other "omic" markers of athletic performance / Y.P. Pitsiladis [et al.] // Physiol Genomics. - 2016. - Vol.48(3). - 183-90.
2. Ахметов, И. И. Молекулярная генетика спорта / И. И. Ахметов. - М.: Советский спорт, 2009. - 268 с.
3. The Human Gene Map for Performance and Health-Related Fitness: the 2006-2007 update / M. S. Bray [et al.] // Medicine and science in sports and exercise. - 2009. - Vol. 41, № 1. - P. 35-73.
4. Sports genetics moving forward: lessons learned from medical research / Mattson C.M., Wheeler M. T., Waggott D., et al.// Physiological Genomics. - 2016. -Vol. 48, №3. - Р. 175-182.
5. Гилеп, И.Л. Использование данных молекулярной диагностики для специализации и индивидуализации тренировочного процесса конькобежцев: методические рекомендации / И. Л. Гилеп, А. В. Ильютик, И. Н. Рубченя -Минск: БГУФК, 2014. - 68 с.
6. Астратенкова, И. В. Полиморфизм гена эндотелиальной NO-синтазы и физическая активность / И. В. Астратенкова // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов: сб. науч. тр. / СПбНИИФК; ред. В. А. Рогозкин. - СПб., 2006. - C.45-58.
7. Взаимосвязь полиморфизма генов определяющих показатели гемодинамики с профилизацией пловцов в юношеском возрасте / В. А. Синелев [и др.] // Плавание V: материалы V Междунар. науч.-практ. конф., С-Петербург, 10-12 окт.2009 г. / НГУ им. Лесгафта; ред. А. В. Петряев. - СПб., 2009. -С. 71-76.
8. Гилеп, И. Л. Взаимосвязь двигательных навыков юных легкоатлетов на этапе начальной подготовки с наследственными особенностями организма / И. Л. Гилеп, И. В. Гайдукевич, И. М. Калинина // Прикладная спортивная наука. - 2019. - №2 (10). - C. 72-78.
15.04.2020
УДК 796.83+612
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО
СОСТОЯНИЯ ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ БОКСЕРОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ТРЕНИРОВОЧНОЙ НАГРУЗКИ
Д. С. Пфейфер, Е. М. Титова, Е. А. Дубовик,
Республиканский научно-практический центр спорта
Аннотация
В статье представлен результат комплексного подхода к индивидуальной оценке функционального состояния высококвалифицированных боксеров на основе морфологических и физиологических показателей. Приведены данные обследования 4 боксеров высокой квалификации. Сопоставлены результаты исследования вариабельности сердечного ритма и биоимпедансного анализа состава тела боксеров в динамике с результативностью соревнований.
