Генетические особенности абдоминального ожирения у подростков Г. О. Самара Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 616-053.2

© 2015 А.В. Куляшова, Т.И. Каганова

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АБДОМИНАЛЬНОГО ОЖИРЕНИЯ

У ПОДРОСТКОВ Г.О. САМАРА

Метаболический синдром - группа метаболических факторов риска включающая дислипидемию, нарушение толерантности к углеводам, артериальную гипертензию и абдоминальное ожирение. Известно, что лептин участвует в гомеостазе энергии. Цель этого исследования состояла в том, чтобы исследовать концентрации леп-тина и биохимических показателей у детей с ожирением и среди здоровой группы детей, а также выявить ассоциацию полиморфизма гена рецептора лептина (LEPR) Gln223Arg с уровнем лептина в крови и метаболическими нарушениями среди школьников города Самары.

Методы: исследование проводилось среди 125 школьников (100 детей с ожирением;25 здоровых детей -группа контроля). Были исследованы уровни лептина, инсулина, глюкозы и липидов. Генотипирование LEPR Gln223Arg было выполнено с использованием метода полимеразной цепной реакции.

Результаты. Уровень лептина в сыворотке крови был значительно выше в группе у детей с ожирением, чем контрольной группе (р < 0,01). Значимые корреляции полиморфизма LEPR Gln223Arg были найдены с уровнем лептина и уровнями глюкозы (p < 0,05). Полиморфизм LEPR в группе с ожирением также был значительно более частой находкой, чем в контрольной группе (p < 0,05).

Заключение. Данные результаты показывают, что уровень лептина коррелирует с метаболическими нарушениями. Полиморфизм LEPR Gln223Arg повлиял на концентрацию лептина, и как следствие, может влиять на выраженность метаболических нарушений среди школьников города Самары.

Ключевые слова: дети, лептин, генные полиморфизмы, метаболический синдром.

Введение. Ожирение становится все более и более важной проблемой клинического здравоохранения во всем мире. Данная проблема является результатом сложных взаимодействий между наследственными факторами и факторами окружающей среды. Несколько генов, как известно, способствуют ожирению. Рецептор гена лептина (LEPR) широко изучен среди этих генов [1-4]. Лептин - производное адипоцитов, и его эффект направлен на регулирование получаемой из пищи энергии и ее расходами, путем связывания с определенными рецепторами в гипоталамусе [4, 5].

Рецепторы лептина наиболее представлены в мозге и гипоталамусе, но они также широко распределены в периферийных тканях, включая жирную ткань, печень, почки, поджелудочную железу и гонады. LEPR расположен в хромосоме 1p31 и относится к семейству ци-токиновых рецепторов [5]. Гомозиготная мутация LEPR является очень редкой и выявляется у редких тучных индивидуумов [6]. Однако проведено много исследований, которые указали на ассоциацию между некоторыми полиморфизмами LEPR и ожирения и связанными с ожирением нарушениями [1, 2, 5, 9]. Полиморфизм Gln223Arg, в частности один из наиболее изученных полиморфизмов LEPR у тучных людей. Было проведено несколько исследований о его отношении к ожирению, в том числе в детском возрасте [1, 2, 5]. В Самарской области не проводилось исследований, изучающих отношения между полиморфизмом LEPR и ожирением у детях.

Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить отношения между полиморфизмом LEPR Gln223Arg и ожирением у детях г.о. Самара.

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели были проведены исследования. Обследованы 100 пациентов с избыточной массой тела, обратившихся за медицинской помощью в отделение эндокринологии ММУ Детской городской клинической больницы № 1

имени Н.Н. Ивановой. У 50 из этих пациентов была взята кровь для исследования на наличие мутации генов рецептора лептина. У 25 детей без ожирения (индекс массы тела менее 85 перцентиля) и избыточной массы тела также была взята кровь для исследования мутаций гена рецептора лептина.

Дети с ожирением на фоне генетического синдрома, с гипоталамическим ожирением или дети с ожирением центрального генеза были исключены из исследования. Критерии метаболического синдрома у детей с ожирением определялись согласно международным критериям федерации диабета (IDF) 2007 года. Было оформлено письменное информированное согласие со всеми родителями детей.

Проведены антропометрические исследования, которые проводились в первую половину дня, а также комплексное клинико-инструментальное обследование. Рост измеряли с помощью стандартного вертикального ростомера с откидным табуретом с точностью до 0,5 см. Массу тела измеряли в нижнем белье с точностью до 0,1 кг с помощью напольных биоимпе-дансных весов Omron BF 508.

Артериальное давление (АД) измеряли у детей на обеих руках, сидя, спустя 5 минут отдыха; определяли среднее систолическое (САД) и среднее диастодическое АД (ДАД). Забор крови проводили натощак после ночного голодания. Биохимический анализ сыворотки проводился стандартизованным ферментативным методом с помощью многоканального автоматического биохимического анализатора Hitachi 902 «Roshe Diagnostics» (Германия) и включал определение уровней общего холестерина (ОХС), холестерина ЛПНП, холестерина ЛПВП, триглицеридов (ТГ), глюкозы. Инсулин определяли иммунорадиометрическим методом.

Индекс массы тела (ИМТ) вычисляли по формуле (кг)/рост (м2)). Для классификации категории массы тела использовали таблицу сигмальных отклонений ИМТ CDC (The centers for Disease Control and prevention, США). Нормальным считали ИМТ между 15-м и 85-м перцен-тилем, при ИМТ от 85 до 95-го перцентиля - оценивали как избыточную, свыше 95-го перцентиля - как ожирение.

ДНК исследования. Геномная ДНК была получена из периферийного лейкоцитов крови. Полиморфизм LEPR Gln223Arg был проанализирован с помощью полимеразной цепной реакции, длина изучаемого фрагмента полиморфизма ограничивалась с помощью нижеописанных пар праймера [3, 7]. С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) выделяют фрагменты цепочки ДНК с полиморфизмом (PCR-RFLP), используя созданный для данной процедуры специальный набор «FlexiGene DNA kit» (Qiagen, Hilden, Germany).

Образование нуклеотидной цепи осуществляется ферментом ДНК-полимеразой. Однако для начала работы ферменту необходима стартовая площадка. В качестве площадок выступают «праймеры» - синтетические олигонуклеотиды длиной 15-20 нуклеотидов. Праймеров должно быть два (прямой и обратный), они комплементарны участкам ДНК-матрицы и именно фрагмент ДНК, ограниченный праймерами, будет многократно копироваться ДНК-полимеразой. Работа полимеразы заключается в последовательном добавлении нуклеотидов, комплементарных последовательности ДНК-матрицы. Тем самым в одном температурном цикле вновь синтезируется два новых фрагмента ДНК (т.к. молекула ДНК - двуцепочечная, то и матриц изначально две). Таким образом, за 25-35 циклов в пробирке накапливаются миллиарды копий участка ДНК, определенного праймерами.

Для анализа полиморфизма LEPR Gln223Arg использовались следующие праймеры:

Прямой праймер - 5 '-ACCCTTTAAGCTGGGTGTCCCAAATAG-3'

Обратный праймер - 5 '-AGCTAGCAAATATTTTTGTAAGCAATT-3'

Продукты ПЦР визуализируются на 2%-м геле агарозы, содержащем этидиум бромид. Аллели были визуализированны с помощью электрофореза через агарозный гель, содержащий 2,5 % этидиум бромид.

Математико-статистическая обработка полученных результатов. Математико-статистическую обработку полученных данных осуществляли с применением компьютерных программ: Microsoft Office Excel 2010, Statistica 6.0. Определялась среднеарифметическая величина (М), стандартное отклонение (сигма) и стандартную ошибку среднего (m).

Уровень р менее 0.05 считался статистически значимым. Критерии Манна-Уитни и Хи-квадрат использовались для сравнения независимых групп. Коэффициент корреляции Пирсона использовался, чтобы исследовать эффекты независимых переменных от зависимой переменной.

Результаты. Группы с ИМТ < 85-го ПЦ и ИМТ > 85-го ПЦ не отличались по возрасту и росту, уровнем общего ХС, ЛПНП и глюкозы. Однако другие антропометрические индексы (масса тела, ИМТ, SD ИМТ, ОТ, ОБ, индексы ОТ/рост, ОТ/ОБ), а также САД, ДАД, ТГ, уровни инсулина, индекс HOMA1R) оказались достоверно выше в исследуемой группе (ИМТ > 85-го ПЦ, а уровень ЛПВП ниже (табл. 1).

Таблица 1

Антропометрические и биохимические показатели детей с ИМТ < 85-го и ИМТ > 85-го процентиля

Показатель Контрольная группа (дети с нормальной массой тела) Группа исследования (дети с метаболическим синдромом) р

Количество 25 100

Возраст, годы 13,83±1,01 13,91±0,98 0,541

Рост, см 163,06± 9,1 169,22±7,04 0,108

Масса тела, кг 52,59±4,56 79,38±8,9 <0,001

ИМТ, кг/м2 17,19±1,34 24,78±1,57 <0,001

SD ИМТ - 0,11±0,83 2,12±0,63 <0,001

ОТ, см 67,5±7,94 78,9±10,7 <0,001

ОБ, см 89,34±7,9 96,57±7,8 <0,001

Индекс ОТ/рост 0,48±0,06 0,58±0,07 <0,001

Индекс ОТ/ОБ 0,79±0,06 0,89 ±0,06 <0,001

САД, мм рт.ст. 110,09±6,9 119±9,11 0,008

ДАД, мм рт.ст. 68±5,87 76±7,71 0,003

Общий ХС, ммоль/л 4,42±0,58 4,52±0,77 0,792

ХСЛПНП, ммоль/л 2,46±0,72 2,85±0,75 0,773

ХСЛПВП, ммоль/л 1,55±0,17 1,18 ±0,12 0,001

ТГ, ммоль/л 0,60 (0,5; 1,15) 0,90 (0,6; 1,23) 0,003

Глюкоза, ммоль/л 5,18±0,67 5,09±0,77 0,350

Инсулин н/т, мкЕД/мл 8,11±2,12 13,19 (9,96; 17,76) <0,001

НОМА1Я 1,79±0,72 2,88 (1,94; 3,94) <0,001

В настоящем исследовании у детей с абдоминальным ожирением был достоверно выше уровень факторов риска метаболических нарушений и инсулинорезистентности (ТГ, инсулин, НОМАТО.) и ниже уровень холестерина ЛПВП; другие факторы риска ССЗ (САД и ДАД) также были выше в группе с абдоминальным ожирением. Таким образом, даже у детей школьного возраста с абдоминальным ожирением уже проявляются факторы риска ССЗ, присущие взрослой популяции.

При проведении генетического анализа проводилась сравнительная оценка антропометрических и биохимических показателей в соответствии с уровнем лептина и генетической мутации в гене рецептора лептина.

Антропометрические и биохимические показатели отражены в таблице 1.1. Уровень лептина в сыворотке крови был значительно выше в группе детей с ожирением, чем в контрольной группе (р < 0,01), также была отмечена значительная разница в группе с ожирением в сравнении с группой с нормальным весом в уровне глюкозы, инсулина, триглицеридов, ИМТ (р < 0,01).

Таблица 1.1

Сравнение антропометрических, биохимических показателей среди детей с нормальной массой тела и ожирением

Параметры Нормальный вес Ожирение р

Лептин, нг/мл 6,2 (2,2-32,3) 11,4 (2,9-36,8) <0,001**

Глюкоза, ммоль/л 4,6 (3,7-6,3) 5,3 (3,9-7,4) <0,001**

Инсулин, мкЕД/мл 8,11±2,12 (5,99-10,23) 13,19 (9,96; 17,76) <0,001**

ИМТ, кг/м2 17,19±1,34 24,78±1,57 <0,001**

Триглицериды, ммоль/л 0,60 (0,5; 1,15) 0,90 (0,6; 1,23) <0,001**

Примечание: уровень значимости ** = p < 0,01 (критерий Манна-Уитни).

Оценка ассоциации мононуклеотидного полиморфизма LEPR Gln223Arg (SNPs) с уровнем лептина и метаболическими показателями была проведена с помощью мультифактори-ального анализа. Была выявлена значимая ассоциация полиморфизма LEPR Gln223Arg с уровнями лептина и глюкозы крови; результаты показаны в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Доказанное положительное соотношение для LEPR Gln223Arg полиморфизма с уровнем лептина и другими метаболическими факторами

Показатели LEPR Gln223Arg р

Глюкоза 1,047 (1,004-1,092) 0,033*

Инсулин 1,016 (0,997-1,056) 0,099

Лептин 1,192 (1,038-1,379) 0,009**

Триглицериды 0,999 (0,993-1,004) 0,635

Примечание: уровень значимости:* = p < 0,05, ** = p < 0,01.

Распределение мононуклеотидного полиморфизма LEPR Gln223Arg соответствовало закону популяционной генетики Харди-Вайнберга (Hardy-Weinberg equilibrium (HWE)) согласно критерию Хи-квадрат (х2) и степени свободы (degrees of freedom) показаны в таблице 2.

Результаты по частоте генотипических и аллельных полиморфизмов LEPR Gln233Arg при ожирении и в контрольной группе также показаны в таблице Table 2. Отмечались значимые различия по частоте встречаемости генотипических и аллельных полиморфизмов LEPR Gln233Arg в группе с ожирением и контрольной группе (p < 0,05). Взаимосвязь между полиморфизмом LEPR Gln233Arg и выявленных нарушений при ожирении показана в таблице 3.

Таблица 2

Распределение генотипическое и аллельное полиморфизма LEPR Gln233Arg в обоих группах

LEPR Gln233Arg Ожирение, n (%) HWE, ожирение, р** Нормальный вес, n (%) HWE, нормальный вес, р* Генотипи-ческий или аллельный р***

Генотип

Arg/Arg 20 (12,5) 0.399 17 (10,5) 0,295 0,044*

Arg/Gln 80 (50,0) (df = 1) 62 (38,3) (df = 1)

Gln/Gln 60 (37,5) (X2 = 0,71) 83 (51,2) (X2 = 1,09)

Аллели

Arg 120 (0,375) 96 (0,296) 0,034*

Gln 200 (0,625) 228 (0,704)

Примечание: Significant level;* = p < 0,05. ** Основан на результатах Хи-квадрат теста.

*** Основан на результатах сравнения по Хи-квадрат тесту в группе с ожирением и контрольной группой.

Таблица 3

Взаимосвязь между полиморфизмом LEPR Gln233Arg и ожирением

LEPR Gln233Arg полиморфизм; генотип Ожирение Нормальный вес p**

Gln/Arg + Arg/Arg 100 (62,5) 79 (48,8) 0,013*

Gln/Gln 60 (37,5) 83 (51,2)

Примечание: уровень значимости равен p < 0,05.

Доказана значимая связь полиморфизма LEPR Gln223Arg с ожирением (OR = 1,8, p < 0,05), а генотипы Gln/Arg с Arg/Arg выявлены в группе с ожирением в 62,5 % случаев, и 48,8 % в группе с нормальным весом (p > 0,05).

Выводы. 1. Ключевым моментом исследования было то, что уровень лептина значительно выше в группе детей с ожирением, чем в контрольной группе, а полиморфизм LEPR Gln223Arg взаимосвязан с концентрацией лептина и ожирением среди детей. А ожирение один из значимых факторов риска кардиоваскулярных заболеваний и диабета 2-го типа [7].

2. Доказано, что одним из факторов, способствующего развитию ожирения, является генетический. Механизмы развития ожирения и метаболического синдрома, однако, досконально не выяснены. Продолжающиеся исследования в этой сфере медицины и эндокринологии доказывают актуальность этой проблемы.

3. Лептин, как сигнальный фактор, вырабатываемый адипоцитами играет важную роль в метаболическом контроле, такую как усвоение глюкозы крови тканями, окисление жиров и сокращение потребляемой пищи [8, 11]. Наше исследование доказало связь полиморфизма LEPR Gln223Arg с повышенным уровнем глюкозы, лептина, что ведет к высокому риску реализации метаболического синдрома. Предыдущие исследования также докладывали о взаимосвязи полиморфизма LEPR с метаболизмом глюкозы [12] и инсулинорезистентностью [10].

4. Наличие генетического полиморфизма в гене LEPR Gln223Arg влияет на уровень лептина в крови и это может играть значительную роль в этиологии метаболических нарушений, в том числе и среди самарских детей. Более того, дальнейшее исследование генетических нарушений поможет в развитии превентивной стратегии в отношении ожирения и его осложнений, а также роль других генетических факторов и факторов окружающей среды должна быть тщательно изучена в отношении детской популяции г. Самара.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Tartaglia LA, Dembski M, Weng X, et al. Identification and expression cloning of a leptin receptor, OB-R. // Cell 1995; 83: 1263-1271.

2 Chagnon Y.C., Chung W.K., Pérusse L., Chagnon M., Leibel R.L., Bouchard C. Linkages and associations between the leptin receptor (LEPR) gene and human body composition in the Québec Family Study. // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 1999; 23: 278-286.

3 Chagnon Y.C., Wilmore J.H., Borecki I.B., et al. Associations between the leptin receptor gene and adiposity in middle-aged Caucasian males from the HERITAGE family study. // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2000; 88: 29-34.

4 Chung W.K., Power-Kehoe L., Chua M., et al. Exonic and intronic sequence variation in the human leptin receptor gene (LEPR). Diabetes 1997; 46: 1509-1511.

5 Cohen .P, Friedman J.M. Leptin and the control of metabolism: role for stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD-1). // J Nutr 2004; 134: 2455-2463.

6 Farooqi S, O'Rahilly S. Genetics of obesity in humans. // Endocr. Rev. 2006; 27: 710-718.

7 Di Chiara T., Argano C., Corrao S., Scaglione R., Licata G. Hypoadiponectinemia: a link between visceral obesity and metabolic syndrome. // J. Nutr. Metab. 2012, 2012:175245.

8 Poeggeler B., Schulz C., Pappolla M.A., Bodo E., Tiede S., Lehnert H., Paus R. Leptin and the skin: a new frontier. // Exp. Dermatol. 2010, 19:12-18.

9 Martins M. do C., Lima Faleiro L., Fonseca A. Relationship between leptin and body mass and metabolic syndrome in an adult population. // Rev. Port.

10 Cardiol. 2012, 31:711-719.

11 Chiu K.C., Chu A., Chuang L-M., Saad M.F. Association of leptin receptorpolymorphism with insulin resistance. // Eur. J. Endocrinol. 2004, 150:725-729.

12 Wauters M., Considine R.V., Van Gaal L.F. Human leptin: from an adipocyte hormone to an endocrine mediator. // Eur. J. Endocrinol. 2000, 143:293-311.

13 Salopuro T., Pulkkinen L., Lindstrom J., Eriksson J.G., Valle T.T., Hâmâlâinen H,

14 Ilanne-Parikka P, Keinânen-Kiukaanniemi S, Tuomilehto J, Laakso M, Uusitupa

15 M. Genetic variation in leptin receptor gene is associated with type 2 diabetes and body weight: the finnish diabetes prevention study. // Int. J. Obes. 2005, 29:1245-1251.

Статья принята в печать 25 ноября 2015 г.

Рецензент Зарубина Е.Г. доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медико-биологических Медицинского университета «Реавиз».

УДК 616.329-089 811/814 : 381-072.1 + 366-089.85

© 2015 И.Г. Лещенко, О.Г. Яковлев, Б.В. Сидаш, Н.А. Додонова, Н.А. Кречко, А.С. Нижегородцев

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РИСКА И ПРОФИЛАКТИКА ПОСЛЕОПЕРАЦИОННЫХ ЭЗОФАГОГАСТРОДУОДЕНАЛЬНЫХ КРОВОТЕЧЕНИЙ ПРИ ИЗОЛИРОВАННЫХ ЛАПАРОСКОПИЧЕСКИХ ХОЛЕЦИСТЭКТОМИЯХ И СИМУЛЬТАННЫХ ОПЕРАЦИЯХ У ГЕРИАТРИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ

С целью прогноза и профилактики ранних послеоперационных эзофагогастродуоденальных кровотечений (РПЭГДК) в условиях хирургического и урологического отделений Самарского областного клинического госпиталя для ветеранов войн обследовано 1193 пожилых больных в предоперационном периоде перед изолированной или симультанной операцией (СО). Больным первой контрольной группы сравнения (357) с аденомой простаты (АП) выполняли эзофагогастродуоденоскопию (ЭГДС) при наличии в анамнезе язвенной болезни же-