CC BY
27
^ЛГ/ребёнка
КёУчна пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК 613.25-036-07-08-053.2:548.33:664.135:575.113 DOI: 10.22141/2224-0551.13.1.2018.127060
Абатуров О.е.1, Досенко B.C.2, Нкулна А.О.1
1ДЗ «Днпропетровська медична академя МОЗ Укра/ни», м. Дн!про, Укра/на
21нститутфзюлогИ¡м. О.О. Богомольця НАН Укра/ни, м. Ки/в, Укра/на
Експреая мРНК галектину-9 при ожирЫы у дггей з полiморфiзмами гена лактази
For cite: Zdorov'e Rebenka. 2018;13(1):12-18. doi: 10.22141/2224-0551.13.1.2018.127060
Резюме. Мета. Вивчення асощаци' експресП мРНК галектину-9 (Gal-9) та мальабсорбцП лактози при ожиртт у дтей з пол1морф1змами (SNP) гена лактази (£СТ) та досл1дження ефективност1 лкування лактазног недостатност1 з використанням препарат1в екзогенног лактази. Матерiали та методи. Об-стежено 70 дтей з ожиртням (гндекс маси тиа > 95-го перцентиля), а також 16 дтей без ожиртня вком 6—18 ррошв. Визначено SNPLCT(матер1ал для досл1дження — венозна кров)методом пол1меразно'( ланцюговог реакцП (ПЛР) у реальному чаа, експреси мРНК Gal-9 (матер1ал для досл1дження — букаль-ний еттелш) методом ПЛР у реальному чаа зг зворотною транскрипщею, досл1дження мальабсорбцП лактози за допомогою водневого дихального тесту. Серед дтей з ожиртням першу групу спостереження становили 38дтей з генотипом С/С 13910, другу групу — 32 дитини з фенотипово ¡дентичними генотипами С/Т 13910 та Т/Т 13910, р > 0,05. У дтей з першог групи спостереження також визначався р1вень експреси мРНК Gal-9 та мальабсорбцП лактози тсля використання препарат1в екзогенног лактази. Ре-зультати. Генотип С/С 13910рееструвався у 38 (54,3 %), генотип С/Т 13910 — у 22 (31,4 %), генотип Т/Т — у 10 (14,3 %) пащент1в. Мальабсорбщя лактози у дтей з генотипом С/С 13910 становила в се-редньому 32,7 ± 10,4 ртт, у дтей з генотипами С/Т 13910 — 26,3 ± 4,9 ртт (р > 0,05), при генотип; Т/Т 13910 та у дтей без ожиртня була в1дсутня (р < 0,05). Середтйр1вень експреси мРНК Gal-9у дтей з генотипом С/С 13910 дор1внював 564,3 ± 32,8 УО АтЯМЛ Gal-9/mRNA асШ, у дтей з генотипами С/Т; Т/Т 13910 — 61,04 ± 15,30 УО АтЯМЛ Gal-9/mRNЛ асШ, р < 0,01. Важливим е той факт, що в тдгруш дтей з генотипом С/С 13910 ; мальабсорбщею лактози (п = 20) зареестрований найнижчий середтй р1вень експреси мРНК Gal-9 (42,47 ± 13,30 УО АтЯМЛ Gal-9/mRNЛ асШ), тод1 як у тдгрут дтей з генотипом С/С 13910 без мальабсорбцП лактози (п = 18) — найвищий (1086,73 ± 52,60 УО АтЯМЛ Gal-9/ тЯМЛ асШ), що перебиьшив р1вень експреси мРНК Gal-9 у дтей без ожиртня та мальабсорбцП лактози (313,34 ± 19,70 УО АтЯМЛ Gal-9/mRNЛ асШ), р < 0,01. Шсля використання препарат1в екзогенног лактази у дтей з генотипом С/С 13910 та мальабсорбщею лактози протягом 1 мшяця р1вень експреси мРНК Gal-9 наблизився дор1вня 246,21 ± 15,70 УО АmRNЛ Gal-9/mRNЛ асШ, тод1 як при використан-т лише низьколактозно'1 д1ети збльшився незначно — до 58,72 ± 21,10 УО АmRNЛ Gal-9/mRNЛ асШ, р < 0,01. Щкаво, що у дтей з генотипом С/С 13910 без мальабсорбцП лактози на фот низьколактозно'1 д1етир1вень експресПмРНКGal-9знизився дор1вня 388,38 ± 20,40 УО АmRNЛ Gal-9/mRNЛ асШ, набли-зившись дор1вня здоровых дтей без ожиртня. Висновки. У дтей з генотипом С/С 13910 р1вень експресП мРНК Gal-9 залежить вгд мальабсорбцП лактози, яка потребуе замкно'г' терапП, що поеднуе низьколак-тозну дгету та використання препарат1в екзогенног лактази. За в1дсутност1 мальабсорбцП лактози використання лише низьколактозно'1 д1ети у дтей з генотипом С/С 13910 наближае р1вень експресП мРНК Gal-9 дор1вня здорових дтей без ожиртня.
Ключовi слова: галектин-9; ожиртня; дти;лактазна недостаттсть; лактаза; мальабсорбщя лактози
© «Здоров'я дитини» / «Здоровье ребенка» / «Child's Health» (Zdorov'e rebenka), 2018 © Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2018 Для кореспонденци: Абатуров Олександр €вгенович, доктор медичних наук, професор, завщувач кафедри пед1атри 1 та медично!" генетики, ДЗ «Днтропетровська медична академю МОЗ УкраТни», вул. Вернадського, 9, м. Днтро, 49044, УкраТна; e-mail: [email protected]
For correspondence: Oleksandr Abaturov, MD, PhD, Professor, Head of the Department of pediatrics 1 and medical genetics, State Institution "Dnipropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine'; Vernadsky st., 9, Dnipro, 49044, Ukraine; e-mail: [email protected]
Вступ
Пандемiчнiсть поширення ожирiння в cbítí по-требуе з'ясування молекулярно-генетичних предик-TopiB ризику, що сприяють формуванню ускладне-ного перебiгу захворювання, починаючи з дитячого вiку. Ожирiння, формуючись в дитинствi, посГдае провiдне мюце в структурi неiнфекцiйних захворю-вань серед дорослого населения в бвропейському репош, що зумовлюють 86 % передчасно! леталь-ностi вiд асоцшованих серцево-судинних захворю-вань, раку, цукрового дiабету 2-го типу [19, 21].
1шщатива Всесвиньо! оргашзацп охорони здоров'я (ВООЗ) з епГднагляду за ожиршням в 6в-ропi (COSI) показала, що в середньому кожна тре-тя дитина вiком 6—9 роюв страждае вiд надмГрно! ваги чи ожиршня з поширенiстю серед хлопчиюв —
20.4 % i серед дiвчаток — 19,4 % [9, 20].
Первинний дефщит синтезу ферменту лактази е
найбГльш поширеним генетичним захворюванням у свiтi, асоцiюеться з лактазною недостатнiстю (ЛН) дорослого типу та зазвичай мальабсорбщею лакто-зи [7]. В европейськш популяцп ЛН дорослого типу пов'язана з генотипом С/С 13910 та зумовлюе певш метаболiчнi порушення, включаючи високу поши-ренiсть надмГрно! ваги та ожиршня [1—3, 15].
Персистенцiя лактази, що асощюеться з фе-нотипово схожими генотипами С/Т та Т/Т-13910, успадковуеться як домшуюча менделiвська риса, що виникла близько 10 000 роюв тому серед племен Швшчно! бвропи, що займалися скотарством, та зумовила 100-вщсотковий рiвень експресГ! лактази протягом дорослого життя [12, 16, 17]. У наш час максимальна частота зустрiчальностi лактазно! персистенцГ! понад 90 % виявляеться саме серед на-селення пiвнiчноевропейських кра!н (Скандинав!! та Нiдерландiв), мiнiмальна зустрiчальнiсть алелi Т-13910 менше нГж 50 % представлена серед насе-лення Швденно! бвропи (Гталп та 1спанП). Цiкавим е факт, що найнижчий рiвень поширеностi над-лишково! ваги та ожиршня в бвропейському регюш рееструеться в скандинавськiй НорвегГ! i становить серед дГтей вГком 7—8 роюв 15 % (у хлопчиюв —
13.5 %, у дiвчаток — 17,8 %), найвищий рiвень виявляеться в 1талГ1, що дорiвнюе 36 % (серед хлопчи-кГв — 37,2 %, серед дiвчаток — 34,7 %) [22].
КлшГчно пiдтверджена мальабсорбцiя лакто-зи викликае специфГчну деескалацiю експресГ! мРНК галектину-9 (Gal-9) — регулятора транспорту глюкози й ура™, основного лГганду для фагоцитарного рецептора Т-клГтинного апоптозу Tim-3 (Т-клГтинний Гмуногло6улГн i домен 3 муцину) [11, 13].
Встановлено, що Gal-9, взаемодгочи з рецептором Tim-3, проявляе плейотропну Гмунну ак-тивнГсть. Рецептор Tim-3 тсля зв'язування з Gal-9 шдукуе апоптоз Тh1-клiтин [10]. У сташ спокою ш-трацелюлярний домен рецептора Tim-3 знаходиться у зв'язаному сташ з проте!ном Bat3. Шсля взаемодГ! Tim-3 з Gal-9 проте!н Bat3 дисоцГюе вГд Гнтрадомена рецептора Tim-3, i активацгя внутрГшньоклГтинних
сигнальних шляхiв призводить до модуляцИ вироб-ництва IFN-y i пролiферащï Т-клгган [17].
Внутрiшньоклiтинний Gal-9 внаслщок цис-взаeмодïï з Tim-3, при синерпчнш стимуляцп TLR, активно транслокуеться в клиинне ядро, поим, зв'язуючись з фактором транскрипцИ NF-IL6, ш-дукуе транскрипцш прозапальних циток1н1в IL-1a, Il-ip i IFN-y [15].
Внутрганьоклиинно розташований Gal-9 також 1нг1буе фосфорилювання STAT3, що призводить до збшьшення транскрипцп гена IL-12 i зниження транскрипцИ гена IL-23. Кр1м того, внутршньокль тинно розташований Gal-9 знижуе р1вень експре-riï Tim-3 на клггиннш поверхн1 за допомогою двох мехашзм1в: цuс-асоцiацïï/iнтерналiзацïï STAT3-незалежного шляху i пригшчення T-bet (T-box expressed in T-cells) — транскрипцшного фактора Т-хелпер!в 1-го типу [13].
Позаклiтинний солютабний Gal-9 проявляе ци-ток1нопод16ний i проапоптичний ефект, пов'язаний з транс-асошашею з Tim-3-експресуючими клии-нами [5, 11].
При цьому вщбуваеться фосфорилювання ти-розинового залишку (Y265) ендодомена Tim3-SH2 iнтерлейкiн-iндукованою т-кл1тинною кiназою (ITK-SH2). В подальшому вiдзначено зниження фосфорилювання транскрипцшного фактора STAT1, який забезпечуе синтез IL-12 — фактора дозр!вання цитотоксичних л!мфоципв. Одночас-но активуеться фактор транскрипцп STAT3, який шдукуе ген IL-23, що призводить до прол!ферацп T-регуляторних кл1тин (Treg, CD4+CD25+Foxp3+) та iндукцïï апоптозу Th1- i Th17-клiтин. Природн1 ре-гулююч! T-клiтини експресують поверхневий маркер CD25 i продукт транскрипцп гена — репресора Foxp3 (forkhead бокс P3). CD4+CD25+Foxp3+Treg-кл1тини мають потужну природну iмуносупресуючу д1ю. Вони in vitro i in vivo можуть пригшчувати ак-тивацiю, пролiферацiю й ефекторш функцïï CD4+ i CD8+ Т-клггин, натуральних кiлерiв (NK) i на-туральних кiлерних Т-кл1тин (NKT), В- i антиген-презентуючих клгган (APC). Апоптоз Th1-клiтин призводить до зниження вироблення цитоюшв: IFN-y, IL-2, IL-3, IL-12, TNF-a, TNF-p, л!мфоток-сину, забезпечуючи протизапальний ефект. Апоп-тоз Th17-клiтин викликае, в1дпов1дно, зниження синтезу IL-6, IL-17A, IL-17F, IL-21, IL-22, IL-23, TNF-p, обумовлюючи гальмування авто!мунно-го процесу [18]. Отже, солютабний Gal-9 забезпечуе системну супресивну д1ю. Зважаючи на те, що при генотит С/С 13910 не завжди кл1н1чно тд-тверджуеться мальабсорбцiя лактози за допомогою водневого дихального тесту, а можлива i вщносна фiзiологiчна компенсацiя абсорбцïï лактози, що певним чином залежить вщ в1ку, добовоï кшькос-т1 спожшо лактози, стану кишкового м1кро61ому, ми припускаемо, що в цьому випадку вщзначаеться гiперсекрецiя Gal-9, що i забезпечуе Тмунолопчну толерантнiсть у вигляд! в1дсутност1 прозапальноï iмунноï в1дпов1д1 [6, 14].
У свою чергу, наявнiсть мальабсорбцИ лактози можна розглядати як клiнiчну машфестацш ЛН дорослого типу, пов'язану з порушенням вщносних компенсаторних механiзмiв i гальмуванням над-лишком лактози проапоптичних сигнальних шля-xiB, зумовлених специфiчною деескалацieю експре-ciï мРНК солютабного Gal-9.
Мета: вивчити асощацго експресИ мРНК Gal-9 та мальабсорбцИ лактози при ожир1нн1 у дггей з по-лiморфiзмами (SNP) гена лактази (LCT) та дослщи-ти ефективнiсть лiкування лактазноï недостатностi з використанням препаратiв екзогенноï лактази.
Матерiали та методи
На базi ендокринолопчного вщдшення КЗ «Дш-пропетровська МДКЛ № 1» ДОР» обстежено 70 дь тей з ожир1нням (1МТ > 95-го перцентиля), а також 16 дггей без ожир1ння вжом 6—18 рок1в.
Молекулярно-генетичнi дослiдження включали визначення SNP LCT у венознш кров1 та експресИ мРНК Gal-9 у букальному епiтелïï. Визначення на-явност1 пол1морФ1зм1в у генi лактази проводилось у сертифжованш лабораторïï «Sinevo» за допомогою полiмеразноï ланцюговоï реакцïï з детекцieю результатiв у режим! реального часу (ПЛР-РЧ). Як анал!затор використовувався детектор «ДТ-96», тест-системи «ДНК-Технологiя» (РФ).
Дослщження експресïï мРНК Gal-9 у букальному ештелИ було проведене в сертифжованш лабора-торïï вщдшу загальноï i молекулярноï патофiзiологïï 1нституту фiзiологïï 1м. О.О. Богомольця НАН Укра-ши (директор — професор О.О. Кришталь) методом ПЛР-РЧ з1 зворотною транскрипцieю зпдно з протоколом TaqMan Gene Expression Assays i включало таю етапи:
— Видыення мРНК Gal-9 з первинного матерiалу.
Забiр букального ештелш проводився з використанням букальних щ1ток !з подальшим заморо-жуванням зразкiв та ïx збертанням при температурi 20 °С. Видшення мРНК виконувалось за допомогою реагенпв Trizol RNA Prep 100 («Лабораторiя 1зоген», РФ), згщно з протоколом виробника, за рахунок ви-користання Trizol реагенти з гуанiдинсукцинатом фенолом, який призначався для л1зису клгган, со-любiлiзацïï кл1тинного дебрису, денатурацИ клгган-них нуклеаз, а також для видалення 61лк1в i ДНК.
— Преамплiфiкацiя (тдготовка npaÜMepie i3 мРНК).
Змшували мРНК, 5-кратний гексамерний прай-мер довiльноï посл1довност1 SO142 Hexamer Random (Thermo Scientific, США) та деюшзовану воду. Пер-винна денатурацiя тривала 5 хвилин (хв) при темпе-ратурi 70 °С у термоциклерi GeneAmp PCR System 2700 (Applied Biosystems, США).
— Зворотна транскрипщя.
Зворотну транскрипщю (ЗТ) виконували з використанням гексамерного праймера, застосовуючи видшену мРНК i зворотну транскриптазу RevertAid Reverse transcriptase (Thermo Scientific, США). По-вний цикл тривав 80 хв у термоциклерi GeneAmp
PCR System 2700 (Thermo Scientific, США) в та-кш послiдовностi: 10 хв — 25 оС, 60 хв — 42 °С, 10 хв — 70 °С. Отриману внаслiдок ЗТ одноланцю-гову клоновану ДНК (кДНК) використовували для кiлькiсноi оцiнки експресй генiв з використанням ПЛР-РЧ i3 застосуванням праймерiв для вщповщ-них генiв (Набiр TagMan Gene Expression Assay FAM (4448892) Assay ID Hs04190742_mH (LGALS9), на-6ip TagMan ß-актин Control Reagent). Експресiю гешв стандартизували вщносно експресй гена ß-актину як ендогенного контролю (одного з так званих Housekeeping gene або гешв домашнього гос-подарства). ПЛР-амплiфiкацiя генiв проводилась з використанням TaqMan PCR Master Mix, що мютив однакову кшьюсть кожного праймера.
— Амплiфiкацiя.
Амплiфiкацiю здiйснювали за допомогою тер-моциклера «7500 Fast Real-Time PCR System» (Applied Biosystems, США) протягом 42 хв. Програ-ма амплiфiкацГi починалася з попередньоi актива-цп AmpliTaq Gold® ДНК-полiмерази протягом 10 хв. при 95 °C та включала 45 циклГв, кожен з яких складався з денатурацп при 95 °C (19 с), приеднанш праймерiв та елонгаци при 58 °C (1 хв). Для контролю специфiчностi проводили стадш дисоцiацГi — послiдовне пiдвищення температури вщ 58 до 95 °С iз реестрацiею зниження iнтенсивностi флуоресцен-цп комплексiв дволанцюгових ДНК iз SYBR Green. Аналiз даних проводився з 7500 Fast Real-Time PCR Software. Визначали вщносний рiвень експресй гешв iз застосуванням загальноприйнятоi методики (рiвень експресй = 2_ла, де Ct — пороговий цикл амплiфiкащi) та отримували графiчне зображення експресй основного та контрольного гена (рис. 1).
1нструментальш дослiдження включали визначення рiвня мальабсорбцп лактози за допомогою водневого дихального тесту з навантаженням лактозою (з розрахунку 1 г/кг, але не бшьше 25 г лактози у виглядi 10% водного розчину) в ДЗ «1нсти-тут гастроентерологп» НАМН Украши (директор Ю.М. Степанов) за допомогою газоаналiзатора Gastro + Gastrolyser британсь^ компанп Bedfont Scientific Ltd. Вмют водню визначався в мшьйон-них частках — parts per million (ppm). Позитивним вважався тест при збiльшеннi рiвня водню в повiтрi, що видихаеться, через 60 хв бiльше нiж на 20 рmm порiвняно з базальним рiвнем i появою клтчних симптомiв лактазноi недостатностi протягом трьох подальших годин спостереження.
Дiти вiком 6—18 рокiв iз рiзними SNP LCT та ожиршням становили основну групу спостережен-ня (n = 70), тодi як дати без ожирiння — контрольну групу (n = 16). Залежно вiд результатiв генотипуван-ня спочатку всi дiти з ожирiнням були розподшеш на 3 групи спостереження: з генотипом С/С 13910 (n = 38), генотипом С/Т 13910 (n = 22) та генотипом Т/Т 13910 (n = 10), з подальшим об'еднанням дггей iз фенотипово схожими генотипами С/Т та Т/Т 13910 в групу дней з лактазною персистеншею. В той час як група дней з генотипом С/С 13910 за-
лежно вщ р1вня мальабсорбцИ лактози асощювалась з ЛН дорослого типу.
На подальшому етап1 досл1дження Bcix дггей з генотипом С/С 13910 за результатом водневого ди-хального тесту з навантаженням лактозою розподь лили на 2 шдгрупи, репрезентативнi за вжом (13,7) та статтю (51 % хлопчиюв): мальабсорберiв (n = 20) та абсорберiв лактози (n = 18). Вам пащентам з ожиршням була призначена терапiя основного за-хворювання згiдно з вичизняним протоколом зi спецiальностi «дитяча ендокриноло^» за наказом МОЗ Украши № 254 вщ 27.04.2006 р. Додатково дггям з генотипом С/С 13910 з 1-го дня лжування була призначена низьколактозна дiета за допомо-гою створено! нами комп'ютерно! програми «Low-lactose diet» та додатково рандомiзовано обраним 10 дiтям, мальабсорберам лактози, препарат екзоген-но! лактази протягом 1 мюяця по 3000 МО тричi на добу [4].
Ефективнють рiзних типiв лiкування ощнюва-лась за результатами дослщження експресИ мРНК Gal-9 у дiтей до та тсля лiкування в зазначених гру-пах.
Для статистично! обробки результапв досль дження використовувались методи варiацiйноï статистики за допомогою пакета комп'ютерних програм Microsoft Office Excel 2009, адаптованого
для медико-бiологiчних дослщжень. Параметричш методи статистики з розрахунком середньо! ариф-метичног величини (М) та похибки репрезента-тивностi середньо! величини (т) застосовувались за умови нормального розподглу величин. Рiзниця параметрiв при порiвняннi кiлькiсних показникiв iз нормальним розподглом вважалася статистично значущою за крш^ем Стьюдента при р < 0,05.
Результати та обговорення
Генотип С/С 13910 рееструвався у 38 (54,3 %), генотип С/Т 13910 у 22 (31,4 %) i генотип Т/Т у 10 (14,3 %) пащенпв.
Мальабсорбц1я лактози у дггей з генотипом С/С 13910 становила в середньому 32,7 ± 10,4 ртт, у дiтей з генотипами С/Т 13910 — 26,3 ± 4,9 ртт (р > 0,05) i при генотип Т/Т 13910 та у дггей без ожи-рiння була вiдсутня (р < 0,05).
Середнш рiвень експреси мРНК Gal-9 у дiтей з генотипом С/С 13910 дорiвнював 564,3 ± 32,8 УО AmRNA Gal-9/mRNA actin, у дiтей з генотипами С/Т i Т/Т 13910 — 61,04 ± 15,3 УО AmRNA Gal-9/ mRNA actin, р < 0,01 (табл. 1).
Важливим е той факт, що в шдгруш дiтей з генотипом С/С 13910 i мальабсорбцiею лактози (п = 20) зареестровано найнижчий середнш рiвень експре-сИ мРНК Gal-9 (42,47 ± 13,30 УО AmRNA Gal-9/
Рисунок 1. Граф1чне зображення експреси основного гена Gal-9 та контрольного гена ß-актину
Таблиця 1. Píbhí експреспмРНК Gal-9 в групах, яю дослджуються, залежно вд SNP LCTдо та псля лкування
Група спостереження PiBeHb експресп мРНК Gal-9 до лшування, УО AmRNA Gal-9/ mRNA actin PiBeHb експресп мРНК Gal-9 шсля лжування, УО AmRNA Gal-9/mRNA actin P
Дiти з генотипом С/С 13910 та мальабсорбщею лактози (п = 20) 42,47 ± 13,30 232,86 ± 45,20 < 0,01
Дiти з генотипом С/С 13910 без мальабсорбцй лактози (п = 18) 1086,73 ± 52,60 388,38 ± 20,40 < 0,01
Дiти з генотипом С/Т 13910 та Т/Т 13910 (п = 32) 61,04 ± 15,30 - -
Здоровi дiти (п = 16) 313,34 ± 19,70 - -
mRNA actin), тодГ як у шдгруш дггей з генотипом С/С 13910 без мальабсорбцй лактози (n = 18) — найвищий (1086,73 ± 52,60 УО AmRNA Gal-9/ mRNA actin), що перебшьшив рiвень експресп мРНК Gal-9 у дггей без ожиршня та мальабсорбцй лактози (313,34 ± 19,70 УО AmRNA Gal-9/mRNA actin), р < 0,01. Шсля використання препарата ек-зогенно! лактази у дггей з генотипом С/С 13910 та мальабсорбщею лактози протягом одного мюяця рiвень експресп мРНК Gal-9 наблизився до р1вня 246,21 ± 15,70 УО AmRNA Gal-9/mRNA actin, тодГ як при використаннi лише низьколактозноi дiети збшьшився незначно — до 58,72 ± 21,10 УО AmRNA Gal-9/mRNA actin, р < 0,01. Щкаво, що у дiтей з генотипом С/С 13910 без мальабсорбцй лактози на фош низьколактозноi дiети рiвень експресп мРНК Gal-9 знизився до р*вня 388,38 ± 20,40 УО AmRNA Gal-9/mRNA actin, наблизившись до рГвня здоро-вих дiтей без ожиршня.
Висновки
Надлишок лактози в дiетi дитини викликае ма-льабсорбцiю лактози, iнгiбуе сигнальний шлях Gal-9/Tim-3 та сприяе прозапальному типу iмунноi вщ-повщ на позаклiтинному рГвш.
У дггей з генотипом С/С 13910 рiвень експресп мРНК Gal-9 залежить вщ мальабсорбцй лактози, яка потребуе замiсноi терапп, що поеднуе низько-лактозну дiету та використання препаратiв екзоген-roi лактази.
За вадсутносп мальабсорбцй лактози, використання лише низьколактозноi дiети у дiтей з генотипом С/С 13910 наближае рiвень гшерек-спресп мРНК Gal-9 до р1вня здорових дiтей без ожиршня.
Конфлжт штереав. Автори заявляють про вщ-сутшсть конфл^у iнтересiв при тдготовщ даноi стагтi.
References
1. Abaturov OE, Nikulina AO. Asociation one-nucleotide poli-morphism of the lactase gene in accordance with the insulin resistance of children. Suchasni medychni tehnologii'. 2016;4(31):33-36. (in Ukrainian).
2. Abaturov OE, Nikulina AO. Asociation one-nucleotide po-limorphism of the lactase gene with dislipoproteinemia in obese children. Sovremennaya pediatriya. 2017;(2):118-121. doi: 10.15574/ SP.2017.82.U8. (in Ukrainian).
3. Abaturov OE, Nikulina AO. Molecular-genetic concept of the formation of psychological type in children with obesity associated with lactose intolerance. Zdorov'e rebenka. 2017;12(4):435-440. doi: 10.22141/2224-0551.12.4.2017.1076222. (in Ukrainian).
4. Abaturov OE, Nikulina AO, Logvinov DV, Colbasin PO. Diet therapy for obesity in children associated with adult lactase deficiency. Zdorov'e rebenka. 2017;12(6):657-662; do: 10.22141/22240551.12.6.2017.1128335. (in Ukrainian).
5. de Kivit S, Kostadinova AI, Kerperien J, et al. Galec-tin-9 Produced by Intestinal Epithelial Cells Enhances Aldehyde Dehydrogenase Activity in Dendritic Cells in a PI3K- and p38-Dependent Manner. J Innate Immun. 2017;9(6):609-620. doi: 10.1159/000479817.
6. de Kivit S, Kraneveld AD, Knippels LMJ et al. Intestinal epi-thelium-derivedgalectin-9is involved in the immunomodulating effects ofnondigestible oligosaccharides. J Innate Immun. 2013;5(6):625-38. doi: 10.1159/000350515.
7. Deng Y, Misselwitz B, Dai N, Fox M. Lactose Intolerance in Adults: Biological Mechanism and Dietary Management. Nutrients. 2015Sep 18;7(9):8020-35. doi: 10.3390/nu7095380.
8. Han G, Chen G, Shen B, Li Y. Tim-3: an activation marker and activation limiter of innate immune cells. Front Immunol. 2013 Dec 10;4:449. doi: 10.3389/fimmu.2013.00449.
9. International Association for the Study of Obesity. Online database of national prevalence data from published national surveys. IASO. London. 2014.
10. Jacobs J, Smits E, Lardon F, Pauwels P, Deschoolmeester V. Immune Checkpoint Modulation in Colorectal Cancer: What's New and What to Expect. J Immunol Res. 2015;2015:158038. doi: 10.1155/2015/158038.
11. Lhuillier C, Barjon C, Niki T, et al. Impact of exogenous galectin-9 on human T cells: contribution of the T cell receptor complex to antigen-independent activation but not to apoptosis induction. J Biol Chem. 2015 Jul 3;290(27):16797-811. doi: 10.1074/jbc. M115.661272.
12. Liebert A, Lopez, S, Jones BL, et al. World-wide distributions of lactase persistence alleles and the complex effects of recombination and selection. Hum Genet. 2017 Nov;136(11-12):1445-1453. doi: 10.1007/s00439-017-1847-y.
13. Ma CJ, Li GY, Cheng YQ, et al. Cis-Association of Galec-tin-9 with Tim-3 Differentially Regulates IL-12/IL-23 Expressions in Monocytes via TLR Signaling. PLoS One. 2013 Aug 14;8(8):e72488. doi: 10.1371/journal.pone.0072488.
14. Misselwitz B, Fox M. What is normal and abnormal in lactose digestion? Lancet Gastroenterol Hepatol. 2017 Oct;2(10):696-697. doi: 10.1016/S2468-1253(17)30180-2.
15. Paasela M, Kolho K-L, Vaarala O, Honkanen J. Lactose inhibits regulatory T-cell-mediated suppression of effector
T-cell interferon-y and IL-17 production. Br J Nutr. 2014 Dec 14;112(11):1819-25. doi: 10.1017/S0007114514001998.
16. Prentice AM. Dairy products in global public health. Am J Clin Nutr. 2014 May;99(5 Suppl):1212S-6S. doi: 10.3945/ ajcn.113.073437.
17. Ridefelt P, Hakansson LD. Lactose intolerance: Lactose tolerance test versus genotyping. Scand J Gastroenterol. 2005 Jul;40(7):822-6. doi: 10.1080/00365520510015764.
18. Sakuishi K, Jayaraman P, Behar SM, Anderson AC, Kuchroo VK. Emerging Tim-3 functions in antimicrobial and tumor immunity. Trends Immunol. 2011 Aug;32(8):345-9. doi: 10.1016/j.it.2011.05.003.
19. Styne DM, Arslanian SA, Connor EL, et al. Pediatric Obesity-Assessment, Treatment, and Prevention: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2017 Mar 1;102(3):709-757. doi: 10.1210/jc.2016-2573.
20. WHO. WHO European Childhood Obesity Surveillance Initiative (COSI). Geneve. 2016. Available from: http://www.euro.who. int/en/health-topics/noncommunicable-diseases/obesity/publica-tions/2017/childhood-obesity-surveillance-initiative-cosi-protocol-october-2016
21. WHO. WHO: Global Action Plan for the Prevention and Control of NCDs 2013-2020. Available from: http://www.who.int/ nmh/events/ncd_action_plan/en/. Accessed: 2013.
22. Wijnhoven TM, van Raaij JM, Spinelli A, et al. WHO European Childhood Obesity Surveillance Initiative 2008: weight, height and body mass index in 6-9-year-old children. Pediatr Obes. 2013 Apr;8(2):79-97. doi: 10.1111/j.2047-6310.2012.00090.x.
OTpuMaHO 18.01.2018 ■
Абатуров А.Е.1, Досенко В.Е.2, Никулина А.А.1
1ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина 2Институт физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины, г. Киев, Украина
Экспрессия мРНК галектина-9 при ожирении у детей с полиморфизмами гена лактазы
Резюме. Цель. Изучение ассоциации экспрессии мРНК галектина-9 ^а1-9) и мальабсорбции лактозы при ожирении у детей с полиморфизмами ^МР) гена лактазы ^СТ) и исследование эффективности лечения лактазной недостаточности с использованием препаратов экзогенной лактазы. Материалы и методы. Обследованы 70 детей с ожирением (индекс массы тела > 95-го перцентиля), а также 16 детей без ожирения в возрасте 6—18 лет. Определен SNP LCT (материал для исследования — венозная кровь) методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени, экспрессии мРНК Gаl-9 (материал для исследования — буккальный эпителий) методом ПЦР в реальном времени с обратной транскрипцией, исследование мальабсорбции лактозы с помощью водородного дыхательного теста. Среди детей с ожирением первую группу наблюдения составили 38 детей с генотипом С/С 13910, вторую группу — 32 ребенка с фенотипически идентичными генотипами С/Т 13910 и Т/Т 13910, р > 0,05. У детей из первой группы наблюдения также определялся уровень экспрессии мРНК Gal-9 и мальабсорбции лактозы после использования препаратов экзогенной лактазы. Результаты. Генотип С/С 13910 регистрировался у 38 (54,3 %), генотип С/Т 13910 — у 22 (31,4 %) и генотип Т/Т — у 10 (14,3 %) пациентов. Мальабсорбция лактозы у детей с генотипом С/С 13910 составила в среднем 32,7 ± 10,4 ртт, у детей с генотипами С/Т 13910 — 26,3 ± 4,9 ртт (р > 0,05), а при генотипе Т/Т 13910 и у детей без ожирения — отсутствовала (р < 0,05). Средний уровень экспрессии мРНК Gal-9 у детей с генотипом С/С 13910 составил 564,3 ± 32,8 УЕ ДmRNA Gal-9/mRNA аСт, у детей с генотипами С/Т и Т/Т 13910 — 61,04 ± 15,30 УО ДmRNA Gal-9/mRNA асИп,
р < 0,01. Важным является тот факт, что в подгруппе детей с генотипом С/С 13910 и мальабсорбцией лактозы (п = 20) зарегистрирован самый низкий средний уровень экспрессии мРНК Gal-9 (42,47 ± 13,30 УЕ ДmRNA Gal-9/mRNA асйп), тогда как в подгруппе детей с генотипом С/С 13910 и без мальабсорбции лактозы (п = 18) — самый высокий (1086,73 ± 52,60 УЕ ДmRNA Gal-9/mRNA асИп), превысивший уровень экспрессии мРНК Gal-9 у детей без ожирения и мальабсорбции лактозы (313,34 ± 19,70 УЕ ДmRNA Gal-9/mRNA асйп), р < 0,01. После использования препаратов экзогенной лактазы у детей с генотипом С/С 13910 и мальабсорбцией лактозы в течение 1 месяца уровень экспрессии мРНК Gal-9 составил 246,21 ± 15,70 УО ДmRNA Gal-9/mRNA асйп, тогда как при использовании только низколактозной диеты незначительно увеличился до 58,72 ± 21,10 УЕ ДmRNA Gal-9/mRNA асйп, р < 0,01. Интересно также, что у детей с генотипом С/С 13910 без мальабсорбции лактозы на фоне низколактозной диеты уровень экспрессии мРНК Gal-9 снизился до уровня 388,38 ± 20,40 УО ДmRNA Gal-9/mRNA асйп, приблизившись к уровню здоровых детей без ожирения. Выводы. У детей с генотипом С/С 13910 уровень экспрессии мРНК Gal-9 зависит от мальабсорбции лактозы, которая требует заместительной терапии, сочетающей низколактозную диету и использование препаратов экзогенной лактазы. При отсутствии мальабсорбции лактозы использование только низколактозной диеты у детей с генотипом С/С 13910 приближает уровень экспрессии мРНК Gal-9 к уровню здоровых детей без ожирения. Ключевые слова: галектин-9; ожирение; дети; лактаза; лактазная недостатоность; мальабсорбция лактозы
A.E. Abaturov1, V.E. Dosenko2, A.A. Nikulina1
1State Institution "Dnipropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine", Dnipro, Ukraine
2Bogomolets Institute of Physiology of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Expression of galectin-9 mRNA in obese children with polymorphism of the lactase gene
Abstract. Background. The aim of the study is to investigate the association of expression of galectin-9 (Gal-9) mRNA and lactose malabsorption in obese children with polymorphism (SNP) of the lactase gene (LCT) and to study the efficacy of lactase deficiency therapy using exogenous lactase preparations. Materials and methods. Seventy obese children (BMI > 95th
percentile) and 16 children without obesity aged 6—18 years were examined. There was studied SNP LCT (material for investigation venous blood) by real-time PCR, expression of Gal-9 mRNA (study material buccal epithelium) by real-time PCR with reverse transcription, malabsorption of lactose by hydrogen breath test (HBT). Among obese children, 38 chil-
dren with genotype C/C 13910 presented the first observation group, 32 children with phenotype identical genotypes C/T 13910 and T/T 13910, p > 0.05, presented the second group. Children from the first observation group also determined the level of expression of Gal-9 mRNA and lactose malabsorption after using exogenous lactase preparations. Results. The genotype C/C 13910 was determined in 38 (54.3 %), genotype C/T 13910 in 22 (31.4 %) and genotype T/T in 10 (14.3 %) patients. Malabsorption of lactose in children with genotype C/C 13910 averaged 32.7 ± 10.4 pmm, in children with genotypes C/T 13910 — 26.3 ± 4.9 pmm (p > 0.05) and with genotype T/T 13910 and was absent in children without obesity (p < 0.05). The average level of expression of Gal-9 mRNA in children with genotype C/C 13910 was 564.3 ± 32.8 RU AmRNA Gal-9/mRNA actin, in children with genotypes C/T and T/T 13910 — 61.04 ± 15.30 RU AmRNA Gal-9/mRNA actin, p < 0.01. It is of great importance that the children with genotype C/C 13910 and lactose malabsorption (n = 20) had the lowest average level of expression of Gal-9 mRNA (42.47 ± 13.30 RU AmRNA Gal-9/mRNA actin) whereas the children with genotype C/C 13910 and without lactose malabsorption (n =18) had the largest level (1086.73 ± 52.60 RU AmRNA Gal-9/mRNA actin), which exceeded the expression
level of Gal-9 mRNA in children without obesity and lactose malabsorption (313.34 ± 19.70 RU AmRNA Gal-9 / mRNA actin), p < 0.01. After the use of exogenous lactase preparations in children with genotype C/C 13910 and lactose malabsorption for a month, the level of expression of Gal-9 mRNA approximated to the level of 246.21 ± 15.70 RU AmRNA Gal-9/ mRNA actin, whereas when used only the low-lactose diet the level increased insignificantly to 58.72 ± 21.10 VD AmRNA Gal-9/mRNA actin, p < 0.01. It is also interesting that in children with genotype C/C 13910 without lactose malabsorption against the background of a low-lactose diet, the level of expression of Gal-9 mRNA decreased to 388.38 ± 20.40 RU AmRNA Gal-9/mRNA actin, approaching the level of healthy children without obesity. Conclusions. In children with genotype C/C 13910 the level of expression of Gal-9 mRNA depends on the lactose malabsorption, which requires replacement therapy that combines a low-lactose diet and the use of exogenous lactase preparations. In the absence of lactose malabsorption, using only the low-lactose diet in children with genotype C/C 13910 approximates the level of expression of Gal-9 mRNA to the level of healthy children without obesity. Keywords: galectin-9; obesity, children; lactase deficiency; lactose malabsorption
