Научная статья на тему 'Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением'

Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
208
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Ожирение и метаболизм
Scopus
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ГЕН / ОЖИРЕНИЕ / ДИЕТОТЕРАПИЯ / APOE / LPL / ПОЛИМОРФИЗМЫ / GENE / OBESITY / DIET / POLYMORPHISMS

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Сенцова Татьяна Борисовна, Черняк Ольга Олеговна, Ворожко Илья Викторович, Гаппарова Камила Минкаиловна, Григорян Ольга Николаевна

Целью работы явилось изучение генетических предикторов эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии при различных полиморфных вариациях генов ApoE и LPL у больных ожирением. Было обследовано 88 больных ожирением в возрасте от 19 до 67 лет (27 мужчин и 61 женщина, средний возраст которых составил 38,40±2,82 лет, а средний ИМТ составил 41,71±1,23). Состояние липидного обмена включало определение концентрации общего холестерина, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности, липопротеинов высокой плотности методом турбидиметрии и спектрофотометрии. Анализ полиморфных маркеров Ser447Ter гена LPL(c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) и Arg158Cys (c.526C>T) гена ApoE проводили методом полимеразной цепной реакции. Полученные данные указывают на существенные отличия в эффективности проведенной диетотерапии в зависимости от генотипа. Установлено, что эффективность диетотерапии больных ожирением значительно выше у носителей генотипов c.388 T/T+c.526 C/C (на 20% снижается уровень общего холестерина, на 19% триглицеридов, на 20% липопротеинов низкой плотности, на 16% липопротеинов высокой плотности, на 9% глюкозы), c.388 T/T + c.526 C/T гена ApoE (на 24% снижается содержание общего холестерина, на 20% триглицеридов и на 2% увеличился уровень липопротеинов высокой плотности) и С/С гена LPL (на 18% снижается концентрация общего холестерина, на 17% триглицеридов, на 16% липопротеинов высокой плотности, на 18% липопротеидов низкой плотности, на 9% глюкозы). Таким образом, полиморфные аллели генов ApoE и LPL могут использоваться как биомаркеры прогноза эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Сенцова Татьяна Борисовна, Черняк Ольга Олеговна, Ворожко Илья Викторович, Гаппарова Камила Минкаиловна, Григорян Ольга Николаевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Genetic predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients

Objectives: The aim of the study was to investigate the genetic predictors of standard low-calorie diet at different polymorphic variations ApoE and LPL genes in obese patients. Materials and methods: Our study involved 88 obese patients aged 19 to 67 years (27 men and 61 women, mean age 38.40 ± 2.82 years and the average BMI 41.71 ± 1.23). Study of lipid metabolism includes the determination of total cholesterol, triglycerides, low-density lipoprotein, high-density lipoprotein determined by spectrophotometry and immuno turbidimetry. Analysis of polymorphisms of LPL gene Ser447Ter (c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) and Arg158Cys (c.526C>T) of ApoE gene was performed by polymerase chain reaction. Results: The results show significant differences in the efficacy of diet, depending on the genotype. We found that obese patients have significantly higher carrier genotypes c.388 T/T + c.526 C/C (by 20% reduced total cholesterol, by 19% triglycerides, by20 % low density lipoprotein, by 16% high density lipoprotein, and by 9% glucose), c.388 T/T + c.526 C/T ApoE gene (by 24% reduced total cholesterol, by 20% triglycerides, and by 2% increased level of high-density lipoprotein) and C/C LPL gene (by 18% reduced total cholesterol concentration, by 17% triglycerides, by 16% high density lipoprotein, by 18% low density lipoprotein, and by 9% glucose). Conclusions: Thus, ApoE and LPL genes alleles can be used as biomarkers of prognosis of efficiency of a standard low-calorie diet therapy in obese patients.

Текст научной работы на тему «Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением»

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

Оригинальные работы

Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением

Сенцова Т.Б., Черняк О.О.*, Ворожко И.В., Гаппарова К.М., Григорьян О.Н., Чехонина Ю.Г.,

Чуричева А.М.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр

питания, биотехнологии и безопасности пищи», г. Москва

Целью работы явилось изучение генетических предикторов эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии при различных полиморфных вариациях генов АроЕи ЬРЬ у больных ожирением.

Было обследовано 88 больных ожирением в возрасте от 19 до 67 лет (27 мужчин и 61 женщина, средний возраст которых составил 38,40+2,82 лет, а средний ИМТ составил 41,71+1,23). Состояние липидного обмена включало определение концентрации общего холестерина, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности, липопротеинов высокой плотности методом турбидиметрии и спектрофотометрии. Анализ полиморфных маркеров 8ег447Тег гена ЬРЬ (c.1595C>G), Су8112Ащ (с.388Т>С) и А^158Сув (с.526С>Т) гена АроЕ проводили методом полимеразной цепной реакции.

Полученные данные указывают на существенные отличия в эффективности проведенной диетотерапии в зависимости от генотипа. Установлено, что эффективность диетотерапии больных ожирением значительно выше у носителей генотипов с.388 Т/Т+с.526 С/С (на 20% снижается уровень общего холестерина, на 19% — триглицеридов, на 20% — липопротеинов низкой плотности, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 9% — глюкозы), с.388 Т/Т + с.526 С/Т гена АроЕ (на 24% снижается содержание общего холестерина, на 20% — триглицеридов и на 2% увеличился уровень липопротеинов высокой плотности) и С/С гена LPL (на 18% снижается концентрация общего холестерина, на 17% — триглицеридов, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 18% — липопротеидов низкой плотности, на 9% — глюкозы).

Таким образом, полиморфные аллели генов АроЕ и ЬРЬ могут использоваться как биомаркеры прогноза эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением Ключевые слова: ген, ожирение, диетотерапия, АроЕ, ЬРЬ , полиморфизмы.

Genetic predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients

Sentsova T.B., Chernyak O.O.*, Vorozhko I.V., Gapparova K.M., Grigoryan O.N., Chekhonina Yu.G., Churicheva A.M.

Federal State Institution of Science "Federal Research Centre of nutrition, biotechnology and food safety"; Ustinsky proezd dom 2/14, Moscow, Russia, 109240

Objectives: The aim of the study was to investigate the genetic predictors of standard low-calorie diet at different polymorphic variations ApoE and LPL genes in obese patients.

Materials and methods: Our study involved 88 obese patients aged 19 to 67 years (27 men and 61 women, mean age 38.40 ± 2.82 years and the average BMI 41.71 ± 1.23). Study of lipid metabolism includes the determination of total cholesterol, triglycerides, low-density lipoprotein, high-density lipoprotein determined by spectrophotometry and immuno turbidimetry. Analysis of polymorphisms of LPL gene Ser447Ter (c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) and Arg158Cys (c.526C>T) of ApoE gene was performed by polymerase chain reaction.

o

Results: The results show significant differences in the efficacy of diet, depending on the genotype. We found that obese patients have cn significantly higher carrier genotypes c.388 T/T + c.526 C/C (by 20% reduced total cholesterol, by 19% — triglycerides, by20 % — low density lipoprotein, by 16% — high density lipoprotein, and by 9% — glucose), c.388 T/T + c.526 C/T ApoE gene (by 24% reduced ^

OQ

total cholesterol, by 20% — triglycerides, and by 2% increased level of high-density lipoprotein) and C/C LPL gene (by 18% reduced X

o

LQ <

45

total cholesterol concentration, by 17% — triglycerides, by 16% — high density lipoprotein, by 18% — low density lipoprotein, and by 9% — glucose).

Conclusions: Thus, ApoE and LPL genes alleles can be used as biomarkers of prognosis of efficiency of a standard low-calorie diet therapy in obese patients. ^

Keywords: gene, obesity, diet, ApoE, LPL, polymorphisms.

S

S I

*Автор для переписки/Correspondence author — [email protected] lu

DOI: 10.14341/OMET20163 X

Оригинальные работы

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

46

о см

S

с;

0

из £

UJ UJ

S

1

UJ CL

Согласно современным представлениям, реализация принципов персонализированной медицины осуществляется на основе использования геномных данных, позволяющих прогнозировать вероятность развития заболевания и эффективность фар-мако- и диетотерапии [1].

Нутригеномные исследования последних лет свидетельствуют о наличии полиморфизма различных генов, принимающих участие в регуляции липидного обмена, который в большей степени подвержен изменениям у больных ожирением [2]. Поэтому для того, чтобы избежать развития таких осложнений ожирения, как сахарный диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые заболевания и др. принципиально важно определить влияние питания на метаболические и, прежде всего, биохимические процессы организма, их изменения на фоне диетотерапии с учетом индивидуальных особенностей больного [3]. Исходя из полигенного характера предрасположенности к ожирению в различных работах были предприняты попытки выявления так называемых «генов-кандидатов». В основном, они сводились к исследованию генов ЕТ0, в-3-адренорецепторов АВЯБЗ, лептина ЬЕР и рецептора лептина ЬЕРЯ [4, 5].

Активное изучение генетической составляющей в развитии дислипидемии позволило расширить спектр исследований, раскрывающих механизмы липолиза и липогенеза. В связи с этим представляется актуальным исследование генов липидного обмена, таких как ген аполипопротеина Е (АроЕ) и липопротеинлипазы (ЬРЬ).

В настоящее время общепринятым методом лечения ожирения является низкокалорийная диетотерапия [6]. Однако эмпирический подход к ее использованию не учитывает индивидуальных протеомных и метабо-ломных особенностей, что сказывается на эффективности проводимых лечебных мероприятий и снижает долгосрочный эффект терапии.

Целью работы явилось изучение генетических предикторов эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии при различных полиморфных вариациях генов АроЕ и ЬРЬ у больных ожирением.

Материалы и методы

Было обследовано 88 больных ожирением в возрасте от 19 до 67 лет (27 мужчин и 61 женщина), средний возраст которых составил 38,40+2,82 лет, а средний индекс массы тела (ИМТ) составил 41,71 + 1,23, находящихся на лечении в отделении профилактической и реабилитационной диетологии ФГБНУ «НИИ питания». Всем больным проводились физикальное и антропометрическое исследование: определяли рост, массу тела с последующим расчетом ИМТ.

Критериями эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии наряду с редукцией массы тела явились позитивные изменения липидного и углеводного обменов.

Липидный обмен характеризовался на основании определения концентрации общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), методом турбидиметрии и спектрофотометрии на автоматическом анализаторе ConeLab60i (Финляндия).

Анализ полиморфных маркеров Ser447Ter гена LPL (c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) и Arg158Cys (c.526C>T) гена ApoE проводили методом полиме-разной цепной реакции (ПЦР) при использовании детектирующего амплификатора «ДТ-96», ампли-фикатора «Терцик» и детектора «Джин» фирмы «ДНК-Технология» (Россия) с наборами для ДНК диагностики, разработанными ФГУП «ГосНИИгенетика».

Обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ SPSS (США). При анализе определяли средние значения признака (M), стандартные ошибки среднего (m), среднеквадратичные отклонения (о). Достоверность различий оценивали с помощью критерия Стьюдента (t) для независимых и связанных выборок при значениях вероятности р<0,05. Различия групп расценивались как статистически значимые при р<0,05 или высоко значимые при р<0,01. Достоверность различий в частоте встречаемости генов в группах больных и здоровых лиц оценивали с помощью критерия Пирсона с достоверностью 95%. Исследование являлось открытым, проспективным и было одобрено локальным Комитетом по этике ФГБНУ «НИИ питания». Информированное согласие на проведение генетических исследований было получено у всех пациентов.

Результаты и их обсуждение

Как показало проведенное исследование, у больных ожирением при соблюдении стандартной низкокалорийной диеты в течение 14 дней, независимо от но-сительства полиморфных аллелей генов ApoE и LPL, наблюдалась редукция жирового компонента состава тела (табл. 1). В среднем, у больных ожирением редукция массы тела составила около 4%.

Поскольку метаболические изменения у больных ожирением в основном сопряжены с изменениями липидного обмена, была проведена оценка динамики биохимических показателей крови при различных полиморфных вариантах генов ApoE и LPL до и после применения стандартного варианта низкокалорийной диеты, результаты которой представлены в таблицах 2 и 3.

Полученные результаты указывают на существенные отличия показателей жирового обмена в процессе диетотерапии у больных ожирением в зависимости от генотипа ApoE и LPL.

Таблица 1

Динамика изменения жирового компонента состава тела у носителей полиморфных вариантов генов ApoE и LPL, больных ожирением

в процессе 14-дневной стандартной низкокалорийной диетотерапии (М±м)

Генотип Редукция массы тела,% Редукция жировой массы, % Редукция висцеральной жировой массы, %

Ген ApoE

c.388 /T + c.526 C/C (n=38) 4,61±0,49 5,84±0,60 6,65±1,11

c.388 T/T + c.526 T/T (n=17) 4,43±0,49 6,71±2,19 5,45±0,99

c.388 T/T + c.526C/T (n=18) 5,45±0,85 6,80±2,23 6,33±0,50

c.388T/C + c.526C/C (n=15) 3,20±0,36 5,74±2,35 4,21±0,38

Ген LPL

C/C (n=75) 4,61±0,80 6,74±0,71 6,53±1,05

C/G (n=13) 4,95±0,51 4,44±0,11 2,99±1,99

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

Оригинальные работы

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

Таблица 2

Динамика биохимических показателей у больных ожирением - носителей полиморфных вариантов гена АроЕ в процессе стандартной

низкокалорийной диетотерапии (М±м)

Генотип ОХ (ммоль/л) ТГ (ммоль/л) ЛПВП (ммоль/л) ЛПНП (ммоль/л) Глюкоза (ммоль/л) АпоА1 (г/л) АпоВ (г/л)

1. c.388 /T + c.526 C/C До 5,88±0,27*** 1,79±0,14*** 1,27±0,06*** 3,84±0,23*** 6,08±0,35*** 1,15±0,08 0,99±0,10

(n=38) После 4,70±0,23 1,45±0,12 1,07±0,05 3,07±0,20 5,53±0,22 0,90±0,06 0,74±0,06

2. c.388 T/T +C.526 T/T До 4,67±0,31 1,61±0,21 1,30±0,10* 2,76±0,27 5,72±0,27 1,15±0,35 0,86±0,26

(n=17) После 4,20±0,27 1,32±0,18 1,07±0,07 2,67±0,23 5,31±0,24 0,92±0,08 0,74±0,05

3. c.388 T/T + C.526C/T До 5,75±0,36** 1,46±0,23** 1,49±0,15** 3,67±0,35 5,33±0,16 1,01±0,14 1,16±0,20

(n=18) После 4,38±0,37 1,17±0,13 1,52±0,18 2,73±0,36 4,74±0,22 0,91±0,09 0,87±0,19

4. c.388T/C + c.526C/C До 5,18±0,59 1,45±0,21** 1,34±0,10 3,19±0,56 6,02±0,12 0,98±0,09 0,53±0,06

(n=15) После 3,56±0,27 1,19±0,21 1,17±0,2 1,90±0,29 5,52±0,27 0,90±0,07 0,56±0,06

Прим.: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001

Таблица 3

Динамика биохимических показателей у больных ожирением - носителей полиморфных вариантов гена LPL в процессе стандартной

низкокалорийной диетотерапии (М±м)

Генотип ОХ ТГ ЛПВП ЛПНП Глюкоза АпоА1 АпоВ

(ммоль/л) (ммоль/л) (ммоль/л) (ммоль/л) (ммоль/л) (г/л) (г/л)

1. C/C (n=75) До 5,62±0,19*** 1,68±0,11*** 1,31±0,06*** 3,59±0,17*** 5,92±0,23*** 1,12±0,07 1,07±0,11

После 4,59±0,20 1,40±0,09 1,10±0,05 2,93±0,18 5,36±0,16 0,91±0,05 0,73±0,06

2. C/G (n=13) До 5,86±0,65 1,98±0,19 1,22±0,11** 3,81±0,57 5,75±0,32** 1,14±0,20 1,01±0,29

После 4,63±0,42 1,30±0,16 1,10±0,04 3,14±0,34 5,19±0,17 0,87±0,05 0,90±0,13

Прим.: * - p<0,05; ** - p<0,01;

p<0,001

Выявлено, что при генотипах с.388 T/T + c.526 C/C и c.388 T/T + c.526 C/T гена ApoE содержание липидов и глюкозы у больных ожирением статистически значимо снижалось, что указывало на высокую эффективность проводимой диетотерапии. У больных с генотипами c.388 T/C + c.526 C/C и c.388 T/C + c.526 T/T такой закономерности выявлено не было.

При изучении динамики биохимических показателей крови носителей различных полиморфных маркеров гена LPL было установлено, что выраженный положительный эффект от диетотерапии у больных ожирением наблюдался у больных — носителей полиморфного варианта С/С гена LPL.

На основании полученных данных можно заключить, что эффективность диетотерапии при дислипидемии и гипергликемии у больных ожирением значительно выше у носителей генотипов c.388 T/T+c.526 C/C (на 20% снижается уровень общего холестерина, на 19% — три-глицеридов, на 20% — липопротеинов низкой плотности, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 9% — глюкозы), c.388 T/T + c.526 C/T гена ApoE (на 24% снижается содержание общего холестерина, на 20% — триглицеридов и на 2% увеличился уровень липопротеинов высокой плотности) и С/С гена LPL (на 18% снижается концентрация общего холестерина,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Дедов И.И., Тюльпаков А.Н., Чехонин В.П., и др. Персонализированная медицина: современное состояние и перспективы. // Вестник РАМН. - 2012. -№12 - С.4-12. [Dedov II, Tyulakov AN, Chekhonin VP. Personalizirovannaya medicina: sovremennoe sostoyanie i perspektivy. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2012;(12):4-12. (In Russ).]

Романцова Т.И. Эпидемия ожирения: очевидные и вероятные причины // Ожирение и метаболизм. - 2011. - Т. 8. - №1 - C. 5-19. [Romantsova TI. Epidemiya ozhireniya: ochevidnye i veroyatnye prichiny. Obesity and metabolism. 2011;8(1):5-19. (In Russ.)]. doi: 10.14341/2071-8713-5186 Agarwal C, Cohen HW, Muzumdar RH, et al. Obesity, hyperglycemia and endothelial function in inner city Bronx adolescents: a

на 17% — триглицеридов, на 16% — липопротеидов высокой плотности, на 18% — липопротеидов низкой плотности, на 9% — глюкозы).

Таким образом, исследование полиморфных маркеров генов липидного обмена в комплексе с индивидуальными особенностями гормонального и иммунного статуса больного ожирением при оценке эффективности диетотерапии может быть использовано для разработки персонализированных подходов к диетотерапии, направленных на поддержание динамического равновесия и адаптационного потенциала. Кроме этого, коррекция дислипидемии и других метаболических нарушений на ранних стадиях ожирения создаст условия для своевременной диагностики и снижения риска развития сопутствующих ожирению заболеваний.

Дополнительная информация

Информация о финансировании: работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГБУ «НИИ питания» в рамках тем №121 «Критерии клинико-иммунологи-ческой диагностики и индивидуализация комплексной терапии у больных с ожирением» и №133 «Разработка системы биомаркеров нарушения метаболизма и персонификация дието- и фармакотерапии при ожирении у детей и взрослых».

Литература

cross-sectional study. Int J Pediatr Endocrinol. 2013;2013( 1): 18. doi: 10.1186/1687-9856-2013-18.

4. El-Sayed Moustafa JS, Froguel P. From obesity genetics to the future of personalized obesity therapy. Nature Reviews Endocrinology. 2013;9(7):402-413. doi: 10.1038/nrendo.2013.57.

5. Garver WS, Newman SB, Gonzales-Pacheco DM, et al. The genetics of childhood obesity and interaction with dietary macronutrients. Genes Nutr. 2013;8(3):271-287. doi: 10.1007/s12263-013-0339-5.

6. Бутрова С.А., Дзгоева Ф.Х. Современная терапия ожирения. // Российский Медицинский Журнал. - 2005. - Т. 13. № 2 - С.96-99. [Butrova SA, Dzgoeva FK. Sovremennaya terapiya ozhireniya. Rossijskij Medicinskij Zhurnal. 2005; 13(2):96-99 (In Russ.)]

47

о

CM

S

c;

0

из

zs

LU

s

LU

s

1 LU CL

2.

Оригинальные работы

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/0MET2016345-48

Информация об авторах [Authors Info]

Черняк Ольга Олеговна, к.б.н. [Ol'ga O. Chernyak, MD, PhD]. Адрес: 117036, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11. [Address: 11, Dm. Ulyanova street, Moscow, 117036 Russian Federation]. eLibrary SPIN: 7496-8318 Email: [email protected]

Сенцова Татьяна Борисовна, д.м.н., проф. [Tat'yana B. Sentsova, MD, ScD, prof.] eLibrary SPIN: 7015-669. Ворожко Илья Викторович, к.м.н. [Il'ya V. Vorozhko MD, PhD.] eLibrary SPIN: 9117-5890. Гаппарова Камила Минкаиловна, к.м.н. [Kamila M.Gapparova, MD, PhD]. Григорьян Ольга Николаевна, к.м.н. [Ol'ga N. Grigor'yan, MD, PhD] eLibrary SPIN: 2713-6984. Чуричева Александра Михайловна, аспирант [Aleksandra M. Churicheva, postgraduate student]. Чехонина Юлия Геннадьевна, к.м.н. [Yuliya G. Chekhonina, MD, PhD] eLibrary SPIN: 3181-6767

Цитировать:

Сенцова Т.Б., Черняк О.О., Ворожко И.В., и др. Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением // Ожирение и метаболизм. — 2016. — Т. 13. — № 3 — С. 45-48. doi: 10.14341/OMET2016345-48

To cite this article:

Genetic predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients. Obesity and metabolism. 2016;13(3):45-48. doi: 10.14341/OMET2016345-48

48

43

о

CM

C3

^

s

0

из

LU

s

LU

s

1 LU CL

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.