CC BY
139
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 616.1+616-053.2
АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ FTO И TCF7L2 С КАРДИОМЕТАБОЛИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ У ПОДРОСТКОВ СИБИРИ
Лариса Георгиевна ЗАВЬЯЛОВА1, Диана Вахтанговна ДЕНИСОВА1,
Галина Ильинична СИМОНОВА1, Павел Сергеевич ОРЛОВ2, Михаил Иванович ВОЕВОДА12
НИИ терапии СО РАМН
630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1
2Институт цитологии и генетики СО РАН
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10
Для изучения ассоциации полиморфизмов генов ¥ТО и ТСГ7Ь2 в подростковой популяции Сибири с компонентами метаболического синдрома обследована репрезентативная выборка подростков г. Новосибирска 14-17 лет (667 человек). Тестировали однонуклеотидный полиморфизм генов ¥ТО (гб9939609) и ТСГ7Ь2 (гб7903146) с помощью ПЦР в реальном времени. Носительство генотипа АА гена ¥ТО ассоциировалось с избыточной массой тела: отношение шансов (ОШ) = 2,56 (95%-й доверительный интервал (ДИ) 1,4-4,6). Отмечено значимо более низкое содержание инсулина в крови у носителей генотипа ТТ гб7903146. Таким образом, полиморфизмы гб9939609 и гб7903146 ассоциированы с рядом компонентов метаболического синдрома у подростков.
Ключевые слова: подростки, метаболический синдром, полиморфизм генов ¥ТО и ТСГ7Ь2.
Проблема выявления групп риска развития метаболического синдрома (МС) среди детей и подростков очень актуальна в настоящее время. Метаболический синдром - это совокупность факторов риска развития кардиоваскулярной патологии и сахарного диабета 2-го типа (СД 2), включая абдоминальное ожирение, дислипидемию, нарушение толерантности к глюкозе и гипертензию. Каждый из компонентов, составляющих метаболический синдром, может быть обусловлен генетическими нарушениями. Имеются сообщения об ассоциации МС с полиморфизмом некоторых генов, продукты которых контролируют адипогенез, воспалительный процесс, углеводный и липидный метаболизм, но вклад их в возникновение ин-сулинорезистентности (ИР) и развитие МС требует дальнейшего изучения [1]. Известен ген к инсулиновым рецепторам, описано более 50 его мутаций. Выявлены гены, ассоциированные с ИР: р3-адренорецепторов белка, связывающего жирные кислоты, субстрата инсулиновых рецеп-
торов 1, фактора некроза опухоли-альфа и др. Гены PPAG2, KCJ11 и продукты их экспрессии играют важную роль в углеводном гомеостазе, функциональном состоянии Р-клеток поджелудочной железы, адипогенезе и дифференциров-ке клеток жировой ткани. Генетические различия в любом из этих генов могут изменять черты метаболического синдрома.
Наше исследование посвящено изучению относительно новых генов, ассоциированных с развитием компонентов метаболического синдрома: ген FTO (fat mass and obesity-associated) и ген TCF7L2 (transcription factor 7-like 2).
Одним из наиболее распространенных компонентов МС является абдоминальное ожирение [2]. Исследования среди родственников и близнецов показали, что генетические факторы обусловливают развитие ожирения в 40-70 % случаев. FTO, ассоциированный с массой жира и ожирением, представляет собой очень крупный ген, 9 экзонов которого охватывают более 4000 т. п. н. хромосомы 16. Влияние гена FTO
Завьялова Л.Г. - к.м.н., ученый секретарь, e-mail: [email protected]
Денисова Д.В. - д.м.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клинико-популяционных и профилактических исследований терапевтических и эндокринных заболеваний, e-mail: [email protected] Симонова Г.И. - д.м.н., проф., зав. лабораторией клинико-популяционных и профилактических исследований терапевтических и эндокринных заболеваний, e-mail: [email protected] Орлов П.С. - аспирант, e-mail: [email protected]
Воевода М.И. - д.м.н., проф., член-корреспондент РАМН, директор, e-mail: [email protected],
на риск развития избыточной массы тела в детском возрасте показано в ряде исследований [3, 4]. Гомозиготы по «неблагоприятному» аллелю имеют массу на 3-4 кг больше и в 1,67 раза больший риск развития ожирения по сравнению с лицами, не унаследовавшими неблагоприятный аллель. Распространенность аллеля риска (А) гена ГТО в европейской расе достаточно высока: около 63 % популяции имеют хотя бы один неблагоприятный аллель и 16 % являются гомозиготами по нему. Риск развития избыточной массы тела (ИМТ), связанный с полиморфизмом гена ¥ТО, составляет около 13 %. Описанные риски указывают, какую распространенность ожирения или ИМТ можно предвидеть, зная индивидуальные генотипы по гену ЕТО [5].
Ген ТСГ7Ь2 расположен на длинном плече хромосомы 10. Он играет важную роль в пролиферации, дифференцировании и росте различного рода клеток [6]. Взаимодействие ядерного рецептора ТСБ7Ь2 с белками Wnt-сигнального рецептора является одним из регулирующих механизмов нескольких процессов: образования Р-клеток поджелудочной железы из поли-потентных стволовых клеток, глюкозостимулированной секреции инсулина, адипогенеза, дифференцировки клеток жировой ткани, метаболизма жиров и формирования чувства насыщения [7].
Мутации генов в сочетании с резистентностью к инсулину неодинаково проявляют себя в различных популяциях в зависимости от пола, возраста, этнической принадлежности их носителей; аллели и генотипы, преобладающие в одной популяции, могут оказаться минорными в других. Это указывает на несомненные специфические особенности отдельных популяций и делает проведение исследований для каждой популяционной группы уникальным и значимым [8].
Цель исследования - изучить частоты генотипов и аллелей полиморфных маркеров генов ГТО и ТСГ7Ь2 в подростковой популяции Сибири и оценить их ассоциации с компонентами метаболического синдрома.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Методологической основой данного исследования явилось использование стандартизованных эпидемиологических методов. В Октябрьском районе г. Новосибирска - типичного индустриального центра Западной Сибири - проведено одномоментное (кросс-секци-онное) популяционное исследование школьни-
ков 14-17 лет обоего пола. Из проживающих в обследуемом районе 7200 детей подросткового возраста к обследованию было намечено 700 учащихся (примерно 10 %), что обеспечивало репрезентативность выборки. Из 20 школ Октябрьского района методом случайных чисел отобрано 10 школ, единицей выборки был класс из параллели. В выбранных классах проводилось сплошное обследование школьников. Всего обследовано 667 человек, отклик составил 95 %. Проведение скрининга согласовано с местными органами здравоохранения и образования. Исследование соответствовало этическим стандартам и получило одобрение локального биоэтического комитета НИИ терапии СО РАМН. Родители подростков и сами подростки дали информированное согласие на участие в исследовании.
Программа исследования подростков включала опрос по стандартной анкете, измерение артериального давления (АД) дважды с интервалом 5 минут в положении сидя, на правой руке, ртутным сфигмоманометром с точностью до 2 мм рт. ст. Систолическое артериальное давление (САД) регистрировалось при появлении
I тона Короткова (I фаза), диастолическое артериальное давление (ДАД) - при исчезновении тонов (V фаза Короткова), анализировалось среднее значение из двух измерений. Антропометрия включала измерение роста, массы тела, окружности талии (ОТ), окружности бедер (ОБ), толщину кожной складки (ТКС) на плече и под лопаткой. Рост измерялся в положении стоя без верхней одежды и обуви на стандартном ростомере с точностью до 0,5 см. Масса тела определялась на рычажных медицинских весах с точностью до 0,1 кг. Индекс массы тела (индекс Кетле, ИК) рассчитывался по формуле: ИК = = масса (кг)/рост2 (м2). ОТ измерялась сантиметровой лентой с точностью до ближайшего сантиметра. Измерение проводилось в положении стоя, точка измерения находилась на середине расстояния между вершиной гребня подвздошной кости и нижним боковым краем ребра. ОБ измерялась сантиметровой лентой с точностью до ближайшего сантиметра на уровне наибольшей окружности на уровне ягодиц. ТКС измеряли калипером Ьа^е-СаИрег (Англия), создающим давление в 10 г/мм2, дважды в двух точках: в средней трети правого плеча над трицепсом при согнутой в локте руке (ТКС1) и под нижним углом правой лопатки при опущенной вниз руке (ТКС2), с точностью до 0,2 мм. Для расчета процента жировой массы тела (%ЖМТ) у подростков использовалась формула Т.Г Лохмана: 3 х (ТКС1 + ТКС2) - 0,013 х (ТКС1 + ТКС2)2 - 2,5 [8].
Кровь для биохимических исследований забирали утром после 12-часового голодания вакутейнерами. Определение содержания общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ) и холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП) в сыворотке крови проводили на автоанализаторе Labsystems-901 (Финляндия) энзиматическими методами. Концентрации холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) получены расчетным путем по формуле Friedwald D.S. et al. при уровне ТГ < 400 мг/дл [9]. Уровень инсулина в сыворотке крови определялся иммуноферментным методом с использованием тест-систем «DRG» (Германия). В качестве стандартов использовали контрольные сыворотки с низким, средним и высоким содержанием инсулина. Окраску степени ферментативного превращения субстрата определяли измерением оптической плотности на ИФА-ана-лизаторе Multiscane (Финляндия-Россия) при длине волны 450 нм. Уровень глюкозы в плазме крови определялся ферментативным методом наборами фирмы «Biocon» (Германия) на анализаторе Labsystems-F-901 (Финляндия).
Гиперинсулинемия (ГИ) регистрировалась при уровне базального инсулина > 15 мЕД/л [10, 11], гипергликемия натощак (ГГН) - при уровнях глюкозы > 5,6 ммоль/л [12]. ИР оценивалась посредством вычисления индекса HOMA (Homeostasis model assessment) = (концентрация инсулина (мкЕд/мл) х концентрация глюкозы (ммоль/л))/22,5. Наличие ИР констатировалось при величине индекса HOMA > 3,7 - 90-я про-центиль распределения индекса HOMA у девочек г. Новосибирска. У мальчиков 90-я процен-тиль распределения индекса HOMA составляла 4,7, во всей репрезентативной выборке подростков г. Новосибирска - 4,1. Мы использовали показатель 3,7, чтобы повысить чувствительность метода.
ИМТ и ожирение у подростков устанавливались на основании значений ИК, соответствующих возрастно-половым критериям ИМТ и ожирения [13].
Геномную ДНК выделяли из венозной крови методом фенол-хлороформной экстракции. Полиморфизм генов тестировали с помощью ПЦР в реальном времени в соответствии с протоколом фирмы производителя (зонды TaqMan, Applied Biosystems, США) на приборе ABI 7900HT (США).
При проведении статистической обработки данных для исключения влияния переменной возраста на другие изучаемые переменные была проведена стандартизация их по возрасту. В связи с тем что в нашем исследовании часть пе-
ременных подчинялась нормальному распределению, а часть нет, для сравнения значений количественных показателей применялся и-тест Манна - Уитни. Значимость различий между группами по частотам аллелей и генотипов исследуемых полиморфизмов генов оценивали по критерию Стъюдента для сравнения долей и критерию х2. Проверка гипотез проводилась для уровня вероятности 95 % (р < 0,05). Для оценки связей генетических маркеров (генотипа или аллеля) в развитии ИМТ и компонентов МС рассчитывали отношение шансов (ОШ). ОШ > 1 рассматривали как фактор риска.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Были оценены средние и медианные уровни антропометрических и биохимических показателей в популяционной выборке подростков. Характеристика группы представлена в табл. 1. Средние значения роста и массы тела у мальчиков были достоверно выше, чем у девочек, при этом средний уровень ИК был одинаков. Показатели ОТ, отношения ОТ к ОБ, уровни САД, средние уровни глюкозы крови были статистически значимо выше у мальчиков, в то время как ОБ, сумма толщины кожных складок на плече и под лопаткой, %ЖМТ - наоборот, ниже, чем у девочек. Показатели липидного обмена (содержание ОХС, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП) имели достоверные гендерные различия, кроме уровней ТГ.
При изучении распространенности генотипов и аллелей гена ЕТО (гб9939609) выявлено, что у подростков более чем в половине случаев определялся гетерозиготный генотип АТ (53,3 %) и носительство аллеля Т (56,4 %). Подобная картина наблюдалась при оценке распространенности генотипов и аллелей гена ЕТО (гб9939609) в разных гендерных группах. Значимых различий в распространенности генотипов АА, АТ, ТТ и аллелей гена ЕТО (гб9939609) между мальчиками и девочками не получено (табл. 2). У подростков с гомозиготным генотипом АА достоверно выше, чем у лиц с генотипами АТ и ТТ, были уровни антропометрических показателей - массы тела, ИК, ОБ, %ЖМТ, и наблюдается подобная тенденция для величины ОТ (табл. 3). При анализе биохимических показателей определено, что у носителей генотипа АТ содержание ТГ в крови значимо увеличено по сравнению с подростками с другими генотипами (см. табл. 3). Изучение антропометрических показателей в зависимости от носительства генотипов в гендерных группах позволило установить, что у мальчиков с генотипом АА масса тела, ИК, ОТ, ОБ и сумма
Таблица 1
Характеристика обследованных
Показатель Мальчики Девочки Р
п М Ме да п М Ме да
Рост, см 301 170,9 172,0 8,1 366 163,3 163,0 6,3 0,000
Масса тела, кг 301 57,9 57,5 11,5 366 52,6 51,5 10,6 0,000
ИК, кг/м2 301 19,7 19,2 2,9 366 19,7 19,4 2,8 0,562
ОТ, см 301 69,4 68,4 6,7 366 65,5 64,6 6,4 0,000
ОБ, см 301 87,0 87,4 7,3 366 88,6 88,2 7,1 0,006
ОТ/ОБ 301 0,79 0,78 0,05 366 0,74 0,73 0,06 0,000
%ЖМТ 301 15,9 15,1 5,05 366 21,8 22,6 15,0 0,000
Сумма ТКС 276 15,1 13,0 8,28 314 22,0 19,6 9,71 0,000
САД, мм рт. ст. 301 117,0 116,4 11,3 366 113,4 113,4 9,1 0,000
ДАД, мм рт. ст. 301 70,3 70,6 9,4 366 70,8 71,0 7,1 0,494
Содержание инсулина, мЕД/л 298 13,4 11,6 7,46 362 13,15 12,38 5,26 0,044
Содержание глюкозы, моль/л 298 4,71 4,71 0,46 362 4,59 4,58 0,45 0,001
НОМА, ед. 298 2,87 2,41 1,8 362 2,72 2,52 1,2 0,367
Содержание ОХС, ммоль/л 298 4,10 4,07 25,9 362 4,43 4,40 27,7 0,000
Содержание ХС-ЛПНП, ммоль/л 298 2,31 2,22 22,8 362 2,52 2,49 24,2 0,000
Содержание ХС-ЛПВП, ммоль/л 298 1,35 1,31 8,9 362 1,48 1,47 10,2 0,000
Содержание ТГ, ммоль/л 298 1,03 0,95 35,8 362 0,98 0,92 27,4 0,594
Примечание. п - объем выборки, М- выборочное среднее, Ме - медиана, Ж - выборочное стандартное отклонение, р - достигнутый уровень значимости.
Таблица 2
Распространенность аллелей и генотипов гена ЕТО (гб9939609) в подростковой популяции
Генотип или аллель Оба пола Мальчики Девочки Р
п % 95 % ДИ п % 95 % ДИ п % 95 % ДИ
АА 110 17,0 14,8-19,2 45 15,5 11,4-19,6 65 18,3 11,2-20,1 0,33
АТ 344 53,3 49,4-57,0 160 55,0 50,8-59,2 184 51,8 46,7-57,0 0,42
ТТ 192 29,7 26,2-33,2 86 29,6 24,3-34,7 106 29,9 25,2-34,6 0,93
А 564 43,6 40,9-46,3 250 42,9 38,9-46,9 314 48,0 40,6-47,8 0,64
Т 728 56,4 53,6-59,0 332 57,1 52,9-61,0 396 52,0 51,6-59,3 0,64
Примечание. Здесь и в табл. 5 р - уровень значимости различий между мальчиками и девочками.
ТКС больше, чем у подростков с генотипами АТ и ТТ (р < 0,05). В группе девочек наиболее высокие величины массы тела и ОБ выявлены у носительниц генотипа АА (р < 0,05). Для показателей ИК, ОТ, массы жировой ткани тела и суммы ТКС наблюдались подобные тенденции. При анализе биохимических показателей значимо более высокие уровни ОХС и ТГ были у девочек-гетерозигот, у них обнаружены самые высокие медианные значения САД и ДАД при сравнении с другими генотипами. В группе подростков с избыточной массой тела достоверно чаще определялся гомозиготный генотип АА
гена ЕТО (гб9939609): 32,1 и 15,6 % соответственно. Частота аллеля А в группе подростков с ИМТ была значительно больше, чем в группе школьников с нормальной массой тела: 52,6 и
42,7 % соответственно (табл. 4). Носительство в сибирской популяции подростков генотипа АА ассоциировано с повышенным риском развития ИМТ: ОШ = 2,56 (95%-й ДИ 1,4-4,6).
Изучение распространенности аллелей и генотипов полиморфизма ге7903146 гена ТСЕ7Ь2 показало, что наиболее редкий генотип ТТ в сибирской популяции подростков встречается в 4,7 % случаев, преобладает гомозиготный
Таблица 3
Уровни антропометрических и биохимических показателей в подростковой популяции в зависимости от носительства генотипов гена ЕТО (гб9939609), М ± БО
Показатель п АА п АТ п ТТ Р
Рост, см 110 166,5 ± 7,2 344 167,0 ± 8,2 192 166,5 ± 8,7 0,919
Масса тела, кг 110 55,2 ± 11,5 344 53,0 ± 9,5 192 53,2 ± 12,0 0,044
ИК 110 20,0 ± 3,4 344 19,3 ± 2,5 192 19,0 ± 3,15 0,004
ОТ, см 110 67,0 ± 7,7 344 66,2 ± 6,3 192 65,8 ± 7,3 0,099
ОБ, см 110 89,6 ± 6,8 344 88,2 ± 6,3 192 86,5 ± 8,7 0,000
ОТ/ОБ 110 0,76 ± 0,05 344 0,05 ± 0,05 192 0,76 ± 0,09 0,833
%ЖМТ 110 20,7 ± 26,6 344 19,3 ± 5,7 192 19,1 ± 5,5 0,046
Сумма ТКС, см 101 18,9 ± 22,8 306 15,6 ± 9,3 163 16,6 ± 8,3 0,011
САД, мм рт. ст. 110 115,0 ± 11,6 344 115,0 ± 9,8 192 114,0 ± 10,4 0,149
ДАД, мм рт. ст. 110 70,0 ± 8,0 344 71,0 ± 8,0 192 70,0 ± 8,5 0,258
Содержание глюкозы, моль/л 109 4,59 ± 0,47 342 4,68 ± 0,47 191 4,62 ± 0,43 0,511
Содержание инсулина, мЕД/л 109 12,1 ± 7,0 342 12,1 ± 6,5 191 12,2 ± 5,7 0,516
НОМА, ед 109 2,40 ± 1,76 342 2,50 ± 1,59 191 2,42 ± 1,31 0,364
Содержание ОХС, ммоль/л 108 168,2 ± 36,5 344 169,7 ± 27,6 192 164,1 ± 28,3 0,151
Содержание ХС-ЛПНП, ммоль/л 108 92,3 ± 22,8 344 95,6 ± 24,3 192 91,9 ± 24,1 0,269
Содержание ХС-ЛПВП, ммоль/л 108 56,9 ± 9,6 344 55,5 ± 10,3 192 55,0 ± 9,7 0,662
Содержание ТГ, ммоль/л 108 75,3 ± 26,6 344 82,3 ± 32,3 192 76,1 ± 31,5 0,008
Таблица 4
Распространенность генотипов и аллелей у подростков с ИМТ и нормальной
гена ЕТО (гб9939609) массой тела
Обследо- Генотип Нормальная масса тела Избыточная масса тела
ванные или аллель п % 95 % ДИ п % 95 % ДИ Р
Оба пола АА 92 15,6 12,7-18,5 18 32,1 19,9-44,1 0,001
АТ 321 54,4 50,5-58,3 23 41,1 28,3-53,7 0,35
ТТ 177 30,0 26,3-33,7 15 26,8 15,1-38,3 0,61
А 505 42,7 39,9-45,6 59 52,6 42,9-61,1 0,04
Т 675 57,3 54,4-60,0 53 47,4 37,8-56,2 0,04
Мальчики АА 34 13,2 9,7-16,7 11 32,4 16,5-47,5 0,004
АТ 147 57,2 51,1-63,1 13 38,2 21,9-54,5 0,03
ТТ 76 29,6 24,0-35,0 10 29,4 14,1-44,7 0,98
А 215 41,8 37,2-46,2 35 51,5 39,6-63,2 0,13
Т 299 58,2 54,1-62,3 33 48,5 36,6-60,3 0,13
Девочки АА 58 17,4 13,4-21,4 7 31,8 12,4-51,2 0,09
АТ 174 52,3 46,9-57,5 10 45,5 24,7-66,1 0,53
ТТ 101 30,3 25,4-35,2 5 22,7 5,2-40,1 0,45
А 290 43,5 39,8-47,2 24 54,5 39,9-69,2 0,15
Т 376 56,5 52,7-61,1 20 45,5 30,8-69,1 0,15
генотип СС (60,8 %). При оценке распространенности аллелей и генотипов полиморфизма гб7903146 гена ТСЕ7Ь2 в половых группах выявлено, что гетерозиготный генотип СТ значимо чаще наблюдался у девочек, чем у мальчиков (табл. 5). Установлено, что у подростков наблюдаются значимые различия уровней инсулина
крови в зависимости от носительства генотипа полиморфизма ге7903146 гена ТСЕ7Ь2: наименьшие значения обнаружены у подростков с генотипом ТТ (табл. 6). При подобном анализе в гендерных группах значимых различий в антропометрических и биохимических показателях не определено. Изучение распростра-
Таблица 5
Распространенность в популяции генотипов и аллелей полиморфизма rs7903146 гена TCF7L2
Генотип или аллель Оба пола Мальчики Девочки Р
n % 95 % ДИ n % 95 % ДИ n % 95 % ДИ
СС 384 60,8 56,9-64,5 183 64,2 58,6-69,7 201 57,9 53,9-61,9 0,100
СТ 218 34,5 30,8-38,2 87 30,5 25,2-35,8 131 37,8 33,7-41,7 0,057
ТТ 30 4,7 3,1-6,3 15 5,3 2,7-7,7 15 4,3 2,3-6,4 0,580
С 986 78,0 75,6-80,4 453 79,4 76,1-82,7 533 76,8 73,7-79,9 0,250
Т 278 22,0 19,5-24,4 117 20,6 17,2-23,8 161 23,2 20,0-26,0 0,250
Таблица 6
Уровни антропометрических и биохимических показателей в подростковой популяции в зависимости от носительства генотипов гена ТСГ7Ь2 (rs7903146), М ± ББ
Показатель n СС n СТ n ТТ Р
Рост, см 384 167,2 ± 8,29 218 160,0 ± 7,9 30 165,7 ± 8,5 0,398
Масса тела, кг 384 54,01 ± 10,9 218 53,0 ± 9,0 30 51,0 ± 9,49 0,612
ИК, кг/см2 384 19,1 ± 2,9 218 19,4 ± 2,6 30 19,5 ± 2,28 0,779
ОТ, см 384 66,2 ± 7,2 218 66,2 ± 5,7 30 65,3 ± 5,18 0,642
ОБ, см 384 87,7 ± 7,34 218 88,4 ± 6,3 30 85,6 ± 5,11 0,341
ОТ/ОБ 384 0,76 ± 0,07 218 0,75 ± 0,06 30 0,76 ± 0,04 0,233
%ЖМТ 384 19,3 ± 15,0 218 19,7 ± 5,7 30 19,5 ± 4,67 0,552
Сумма ТКС, см 338 16,4 ± 10,0 194 16,3 ± 9,6 28 15,3 ± 5,6 0,783
САД, мм рт. ст. 384 115 ± 10,6 218 115 ± 10,0 30 115 ± 8,3 0,900
ДАД, мм рт. ст. 384 70 ± 8,2 218 70,4 ± 7,9 30 72 ± 8,9 0,528
Содержание глюкозы, моль/л 382 4,67 ± 0,47 216 4,62 ± 0,43 30 4,54 ± 0,42 0,561
Содержание инсулина, мЕД/л 382 11,9 ± 6,64 216 12,6 ± 5,40 30 11,4 ± 9,73 0,040
НОМА, ед 382 2,46 ± 1,61 216 2,58 ± 1,31 30 2,24 ± 2,36 0,112
Содержание ОХС, ммоль/л 383 168,3 ± 27,8 217 166,4 ± 26,3 30 174,9 ± 29,2 0,653
Содержание ХС-ЛПНП, ммоль/л 383 93,8 ± 24,4 217 91,8 ± 21,8 30 99,8 ± 27,6 0,699
Содержание ХС-ЛПВП, ммоль/л 383 55,5 ± 10,0 217 55,1 ± 9,6 30 54,8 ± 12,2 0,512
Содержание ТГ, ммоль/л 383 80,1 ± 29,7 217 79,6 ± 34,8 30 83,8 ± 27,5 0,921
ненности генотипов и аллелей полиморфизма rs7903146 гена TCF7L2 в зависимости от наличия или отсутствия инсулинорезистентности (HOMA > 3,7) в сибирской популяции подростков значимых различий не выявило. У подростков с гиперинсулинемией (> 15 мЕД/л) и с ее отсутствием достоверной разницы в частоте генотипов и аллелей полиморфизма rs7903146 гена TCF7L2 не получено.
ОБСУЖДЕНИЕ
В британском исследовании детей (TEDS, 3337 человек) по распространенности генотипов в детской популяции получены результаты, близкие к данным нашего исследования. Генотипы FTO (rs9939609) в английской популяции распределились следующим образом: AA - 14,6 %, AT - 49,2 %, TT - 36,2 %; также прослеживались ассоциации аллеля A с повы-
шенными ИК и ОТ. При сравнении с детьми с генотипом ТТ показатель критерия избыточного веса и ожирения у детей увеличивался при генотипе АТ в 1,39 раза и при генотипе А А -в 1,94 раза. Такие же показатели демонстрировались в независимом исследовании типа «случай-контроль» 926 британских детей с ожирением ^СООР-ОК) и 4022 детей с нормальным весом (ALSPAC) [14]. В шведском исследовании, в котором участвовали 450 детей с ожирением и 512 здоровых детей, генотип А А был ассоциирован с ожирением: в первом случае его частота составила 25 % (у сибирских подростков с ИМТ - 32,1 %), тогда как у здоровых детей - 18 % (в нашем исследовании - 17 %). Более высокая распространенность генотипа АА в Новосибирской подростковой популяции, видимо, связана с более широким диапазоном обследуемой группы - группа с ИМТ включает
детей с ожирением. В шведском исследовании также генотип АА был связан с ИК как в группе с ожирением, так и в контрольной группе. В группе детей с ожирением была найдена ассоциация полиморфизма гена ¥ТО (ге9939609) с индексом чувствительности к инсулину ^) и с повышенным уровнем плазменной глюкозы натощак. Величина Si была больше у носителей гетерозиготы АТ, тогда как содержание глюкозы натощак увеличивалось у носителей генотипа АА по сравнению с носителями генотипа ТТ [15]. В европейском исследовании, включающем 17037 человек, каждая копия аллеля А повышала концентрацию инсулина натощак, глюкозы и триглицеридов и понижала содержание ХС-ЛПВП [16]. В нашей работе подобных ассоциаций не установлено, что, по-видимому, связано с недостаточно большим объемом выборки. Исследование, проведенное в Дании (17508 человек), установило связь гена ¥ТО (ге9939609) с СД 2. Кроме того, у носителей аллеля А были повышены показатели, связанные с ожирением: масса тела, окружность талии и содержание сывороточного лептина натощак. Найдена ассоциация с физической активностью: у гомозигот по аллелю А с низкой физической активностью ИМТ был выше на 1,95±0,3 кг/м1, чем у гомозигот по аллелю Т [17].
В настоящее время имеется ограниченное число исследований, посвященных изучению роли однонуклеотидного полиморфизма ге7903146 гена ТСЕ7Ь2 в развитии МС, представлены противоречивые результаты, которые отчасти могут быть объяснены этническими и расовыми различиями [18, 19]. Ген ТСГ7Ь2 кодирует транскрипционный фактор, регулирующий активность других генов. Исследования канадских и французских ученых (DGDG, 2004) показали, что отсутствие этих генов подавляет работу поджелудочной железы [20]. Показана ассоциация гб7903146 со снижением секреторного ответа инсулина на нагрузку глюкозой у больных с нарушенной толерантностью к глюкозе [21], в нашем исследовании отмечено значимо более низкое содержание инсулина в крови у носителей генотипа ТТ. Исследование, проведенное на европейской детской популяции, выявило этнические различия по ассоциации гена ТСЕ7Ь2 (ге 7903146): он не является фактором риска развития ожирения в европейской детской популяции, но его влияние на риск развития СД 2 моделируется ожирением [22]. При изучении распространенности генотипов гб7903146 гена ТСЕ7Ь2 в европейской популяции были обнаружены следующие частоты
встречаемости: СС - 50,9 %, СТ - 39,6 %, ТТ -
9.6 % [23]. В исследовании, посвященном изучению связи гб7903146 с ранним развитием СД 2 в этнических группах американской молодежи, выявлен повышенный риск раннего развития СД 2 в группе афроамериканских подростков по сравнению с белой расой, который не был связан с ИМТ и ожирением, а также отмечена частота наиболее важного для развития заболевания аллеля Т в пределах 7-9 %. В нашем исследовании частота этого аллеля составила 4,7 %. Возможно, это связано с небольшим объемом выборки, и в то же время не исключает каких-либо этнических особенностей. Этот вопрос требует дальнейшего изучения [24].
Все эти данные говорят о важности исследования предрасполагающих генетических факторов, вклад которых в развитие заболевания существенно изменяется в зависимости от популяции. Выявление генетических маркеров риска МС, ожирения, ИР, СД 2 позволяет лучше понять основной патологический механизм их развития и в соответствии с этим выбрать оптимальную терапию заболевания, а также использовать полученные данные для профилактики у здоровых детей и подростков.
ВЫВОДЫ
Изучены частоты генотипов и аллелей однонуклеотидных полиморфных маркеров генов ГТО и ТСГ7Ь2 в подростковой популяции Сибири и оценена их ассоциация с компонентами метаболического синдрома. У подростков с гомозиготным генотипом АА гена ГТО при сравнении с носителями генотипов АТ и ТТ статистически значимо выше средние уровни антропометрических показателей - массы тела, ИК, ОБ, массы жировой ткани. В группе подростков с избыточной массой тела выше частота носительства аллеля А и генотипа АА при сравнении с лицами с нормальной массой тела. В сибирской популяции подростков носитель-ство генотипа АА ассоциировано с повышенным риском развития ИМТ: ОШ = 2,56 (95%-й ДИ 1,4-4,6). Подобные результаты получены в ряде зарубежных исследований.
Генотип ТТ полиморфизма гб7903146, ассоциированный с уровнем секреции инсулина, в сибирской популяции подростков встречается в
4.7 % случаев, что несколько ниже при сравнении с другими исследованиями. Отмечено более низкое содержание инсулина в крови у носителей генотипа ТТ. Изучение распространенности генотипов и аллелей полиморфизма гб7903146 гена ТСГ7Ь2 и их ассоциаций с компонентами
МС в зависимости от наличия или отсутствия ИР (HOMA > 3,7) в сибирской популяции подростков значимых различий не выявило.
Генетический тест на наличие полимофиз-мов генов FTO и TCF7L2, вероятно, позволит точнее определить детей и подростков из группы риска и вовремя принять необходимые профилактические меры. Очень важны организация здорового питания, повышение физической активности, разработка и внедрение образовательных программ по формированию здорового образа жизни для подростков и их родителей.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают глубокую благодарность сотрудникам НИИ терапии СО РАМН д.м.н. В. Н. Максимову и проф., д.м.н. Ю.И. Ра-гино за помощь и поддержку в написании данной статьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Frederiksen L., Brodbaek K., Fenger M. et al. Comment: studies of thePro12Ala polymorphism of the PPAR-y gene in the Danish MONiCa cohort: homozygosity of the Ala allele confers a decreased risk of the insulin resistance syndrome // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2002. 87. 3989-3992.
2. Livingstone B. Epidemiology of childhood obesity in Europe // Eur. J. Pediatr. 2000. 159. (1). 14-34.
3. Frayling T.M., Timpson N.J., Weedon M.N. et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity // Science. 2007. 316. 889-894.
4. Dina C., Meyre D., Gallina S. et al. Variation in FTO contributes to childhood obesity and severe adult obesity // Nat. Genet. 2007. 39. 724-726.
5. Loos R.J.F., Bouchard С. FTO: the first gene contributing to common forms of human obesity // Obes. Rev. 2008. 9. 246-250.
6. Grant S.F., Thorleifsson G., Reynisdottir I. et al. Variant of transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) gene confers risk of type 2 diabetes // Nat. Genet. 2006. 38. 320-323.
7. Bennett C.N., Ross S.E., Longo K.A. et al. Regulation of Wnt signaling during adipogenesis // J. Biol. Chem. 2002. 277. 30998-31004.
8. Мкртумян А.М., Бирюкова Е.В., Маркина Н.В. Молекулярно-генетические особенности, характер метаболизма глюкозы и функция эндотелия у больных метаболическим синдромом русской популяции // Сахарный диабет. 2008. (4). 26-30.
Mrktumyan A.M., Biryukova E.V., Markina N.V Molecular genetic features, the nature of glucose
metabolism and endothelial function in patients with metabolic syndrome, the Russian population // Sacha-rnyi diabet. 2008. (4). 26-30.
9. Friedwald W.T., Levy R.I., Fredrickson D.S. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma without use the preparative ultracentrifuge // Clin. Chem. 1972. 18. 499-502.
10. Slaughter M.N., Lohman T.G., Boilezu R.A. et al. Skinfold equations for estimation of body fatness in children and youth // Hum. Biol. 1988. 60. 709-723.
11. Valerio G., Licenziati M.R., Iannuzzi A. et al. Insulin resistance and impaired glucose tolerance in obese children and adolescents from Southern Italy // Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2006. 16. 279-284.
12. Ройберг Г.Е., Ушакова Т.И., Дорош Ж.В. Роль инсулинорезистентно сти в диагностике метаболического синдрома // Кардиология. 2004. (1).
94-101.
Royberg G.E., Ushakova T.I., Dorosh Zh.V Role of insulin resistance in the diagnosis of metabolic syndrome // Kardiologiya. 2004. (1). 94-101.
13. Zimmet P., Alberti G., Kaufman F. et al. The metabolic syndrome in children and adolescents // Lancet. 2007. 369. 2059-2961.
14. Wardle J., Carnell S., Haworth C.M. et al. Obesity associated genetic variation in FTO is associated with diminished satiety // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2008. 93. (9). 3640-3643.
15. Jacobsson J.A., Danielsson P., Svensson V. et al. Major gender difference in association of FTO gene variant among severely obese children with obesity and obesity related phenotypes // Biochem. Bio-phys. Res. Commun. 2008. 368. (3). 476-482.
16. Freathy R.M., Timpson N.J., Lawlor D.A. et al. Common variation in the FTO gene alters diabetes-related metabolic traits to the extent expected given its effect on BMI // Diabetes. 2008. 57. (5). 1419-1426.
17. Andreasen C.H., Stender-Petersen K.L., Mogensen M.S. et al. Low physical activity accentuates the effect of the FTO rs9939609 polymorphism on body fat accumulation // Diabetes. 2008. 57. (1).
95-101.
18. Grant S.F., Thorleifsson G., Reynisdottir I. et al. Variant of transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) gene confers risk of type 2 diabetes // Nat. Genet. 2006. 38. 320-323.
19. Ranjith N., Pegoraro R.J., Naidoo D.P et al. Genetic variants associated with insulin resistance and metabolic syndrome in young Asian Indians with myocardial infarction // Metab. Syndr. Relat. Disord. 2008. 6. (3). 209-214.
20. Sladek R., Rocheleau G., Rung J. et al. A genome-wide association study identifies novel risk loci for type 2 diabetes // Nature. 2007. 445. 881— 885.
21. Florez J.C., Jablonski K.A., Bayley N. TC-F7L2 polymorphisms and progression to diabetes in the diabetes prevention program // N. Engl. J. Med. 2006. 355. (3). 241-250.
22. Cauchil S., Choquetl H., Gutierrez-Agui-larl R. et al. Effects of TCF7L2 polymorphisms on
obesity in European populations // Obesity. 2008. 16. 476-482.
23. Muendlein A., Saely C.H., Geller-Rhom-berg S. et al. Single nucleotide polymorphisms of TCF7L2 are linked to diabetic coronary atherosclerosis // PLoS ONE. 2011. 6. (3). e17978.
24. Dabelea D., Dolan L.M., DAgostino R. et al. Association testing of TCF7L2 polimorphisms with type 2 diabetes in multi-ethnic youth // Diabeto-logia. 2011. 54. 535-539.
ASSOCIATION OF POLYMORPHISMS OF GENES FTO AND TCF7L2 WITH CARDIOMETABOLIC PARAMETERS OF THE ADOLESCENTS IN SIBERIA
Larisa Georgievna ZAVYALOVA1, Diana Vakhtangovna DENISOVA1,
Galina Il’inichna SIMONOVA1, Pavel Sergeevich ORLOV2, Mikhail Ivanovich VOEVODA12
1 Institute of Internal Medicine SB RAMS
630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1
2 Institute of Cytology and Genetics SB RAS
630090, Novosibirsk, AkademikLavrent'ev av., 10
To study the association of polymorphisms of genes FTO and TCF7L2 with components of metabolic syndrome in adolescent population of Siberia the representative sample of adolescents aged 14-17 (667 people) was examined in Novosibirsk. The polymorphisms of gene FTO (rs9939609) and TCF7L2 (rs7903146) were tested using realtime PCR. Genotype AA of the gene FTO was associated with increased risk for overweight: OR = 2.56 (95 % CI 1,4-4,6). Genotype TT of rs7903146 polymorphism of the gene TCF7L2 was associated with the lower levels of insulin. Thus, genetic polymorphisms of FTO (rs9939609) and TCF7L2 (rs7903146) were associated with a number of components of metabolic syndrome in adolescents.
Key words: adolescents, metabolic syndrome, a genetic polymorphism FTO (rs9939609) and TCF7L2 (rs7903146).
Zavialova L.G. - candidate of medical sciences, scientific secretary, e-mail: [email protected] Denisova D.V. - doctor of medical sciences, leading researcher of the laboratory of clinical and population and preventive studies of therapeutic and endocrine diseases, e-mail: [email protected] Simonova G.I. - doctor of medical sciences, professor, head of the laboratory of clinical and population and preventive studies of therapeutic and endocrine diseases, e-mail: [email protected] Orlov P.S. - postgraduate student, e-mail: [email protected]
Voevoda M.I. - doctor of medical sciences, professor, corresponding member of RAMS, director, e-mail: [email protected]
