CC BY
45
ФИЗИОЛОГИЯ
УДК [612.123+575.1]:796 DOI: 10.37482/2687-1491-Z038
ЛИПИДНЫЙ ПРОФИЛЬ ПЛАЗМЫ МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФИЗИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И НА СЛЕДСТВЕННОЙ ПРЕДРА СПОЛОЖЕННОСТИ
А.З. Даутова* ORCID: 0000-0003-3069-2178 В.Г. Шамратова** ORCID: 0000-0002-7633-4264 Е.В. Воробьева*** ORCID: 0000-0002-5766-0910
*Поволжская государственная академия физической культуры, спорта и туризма
(Республика Татарстан, г. Казань) **Башкирский государственный медицинский университет (Республика Башкортостан, г. Уфа) ***Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы
(Республика Башкортостан, г. Уфа)
Изучена ассоциация полиморфных вариантов ге320 гена липопротеинлипазы (ЬРЬ), ге2016520 гена ядерного рецептора 5, активируемого пролифератором пероксисом (РРЛЯЛ), и rs670 гена аполипопротеина А1 (АРОА1) с уровнем липидов в крови у спортсменок и женщин, не занимающихся спортом. Основные показатели липидного спектра - уровни общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в сыворотке крови - определялись ферментным методом с помощью реактивов фирмы Согтау (Германия) на анализаторе «Флюорат-02-АБЛФ-Т» (Россия). Генотипирование образцов проводилось путем ПЦР-ПДРФ-анализа. Обнаружена прямая корреляционная связь аллеля *Н+ полиморфного варианта ге320 гена ЬРЬ с уровнями в крови ОХС (г = 0,17; p = 0,02), ТГ (г = 0,33; p = 0,000005), ЛПНП (г = 0,16; p = 0,02), индексом атерогенности (ИА) (г = 0,28; p = 0,0002) и обратная связь -с содержанием ЛПВП (г = -0,19; p = 0,009) у женщин, не занимающихся спортом. Аллель *А полиморфного варианта ге670 гена АРОА1 в данной группе продемонстрировал отрицательную связь с уровнями ОХС (г = -0,22; p = 0,004) и ТГ (г = -0,31; p = 0,00004), а полиморфный вариант ге2016520 гена PPARD - линейную корреляцию аллеля *С с содержанием ЛПНП (г = 0,15; p = 0,02) и ИА (г = 0,16; p = 0,01). Три аллеля - *Н- гена ЬРЬ, *G гена АРОА1 и *Т гена PPARD - проявляли аддитивный эффект снижения уровней ТГ, ЛПНП, ИА и повышения содержания ЛПВП у женщин независимо от уровня двигательной активности. Статистически значимых различий в содержании липидов крови у спортсменок при разных генотипах генов ЬРЬ, РРЛКО и АРОА1 не обнаружено. Требуются дальнейшие исследования на более многочисленных выборках спортсменов.
Ключевые слова: ген LPL, ген АРОА1, ген PPARD, полиморфизм генов, концентрация липидов крови, уровень двигательной активности, женщины 20-26 лет.
Ответственный за переписку: Даутова Альбина Зуфаровна, адрес: 420010, Республика Татарстан, г. Казань, Деревня Универсиады, д. 35; e-mail: dautova.az@mail.ru
Для цитирования: Даутова А.З., Шамратова В.Г., Воробьева Е.В. Липидный профиль плазмы молодых женщин в зависимости от физической активности и наследственной предрасположенности // Журн. мед.-биол. исследований. 2021. Т. 9, № 1. С. 5-15. DOI: 10.37482/2687-1491-Z038
По оценкам исследователей, в формирование липидного профиля плазмы крови значительный вклад (40-70 %) вносят полиморфные варианты генов [1-3]. К числу таких генов относят, в частности, ген ЬРЬ, кодирующий фермент липопротеинлипазу, ген РРЛЯО ядерного рецептора 5, активируемого проли-фератором пероксисом, и ген аполипопротеи-на А1 (ЛРОЛ1).
LPL - это ключевой фермент, участвующий в процессе удаления триглицеридов из плазмы. Известно более 150 мутаций в гене LPL. Наибольший интерес представляет полиморфный вариант HindШ (ге320) гена LPL Аллель *Н- связан с повышением каталитической активности LPL, что обусловливает снижение на 8 % среднего уровня триглицеридов в плазме [4]. Установлена ассоциация полиморфного варианта ге320 с риском развития острого не-билиарного панкреатита у мужчин [5], уровнем липидов в крови [4, 6].
Ген РРЛКО локализован в 6-й хромосоме (6р21.1-р21.2), одинаково экспрессируется как в жировой ткани, так и в скелетных мышцах [7]. Рецептор PPAR5 регулирует функции генов, вовлеченных в окисление жирных кислот, в обмен холестерина, в регенеративные и воспалительные процессы [8]. Наибольший интерес представляет полиморфный вариант Т+294С (^2016520) гена РРЛЯО, обусловленный транзицией нуклеотида Т на С в позиции +294 нетранслируемой области 4-го экзона этого гена. Аллель *С гена PPЛRD ассоциируется с повышенной экспрессией самого транскрипционного фактора [9], незначительным увеличением поглощения мышцами глюкозы, пониженным уровнем липопротеинов высокой плотности [10].
Ген ЛPOЛ1 длиной в 1895 пар нуклеоти-дов локализован в 11-й хромосоме человека (1^23.3). В настоящий момент для гена ЛPOЛ1 описано 178 полиморфных локусов. К наиболее изученным полиморфным локусам относится (-75^>А (замена гуанина на аде-нин, ге670) [11].
В то же время известно, что фенотипиче-ское проявление признаков определяется не только полиморфными вариантами генов, но и влиянием факторов среды [12]. К одним из таких факторов можно отнести уровень двигательной активности. Так, повышенные энергетические запросы организма при выполнении физических нагрузок обусловливают значительные метаболические изменения в организме спортсмена, вызванные перестройкой углеводного и липидного обмена [13]. При этом на состояние липидного обмена оказывает влияние специфика тренировочного процесса [14].
Современные исследования в большей степени направлены на изучение молекулярно-ге-нетических характеристик липидного профиля у людей с различными нарушениями обмена веществ и сердечно-сосудистой патологией. В то же время данные по изучению вклада полиморфных вариантов генов в динамику ли-пидного обмена при спортивных нагрузках немногочисленны - в большинстве своем исследования липидного профиля у спортсменов проводятся без учета наследственного фактора.
Цель работы заключается в изучении липид-ного спектра плазмы крови у женщин-спортсменок и женщин, не занимающихся профессиональным спортом, с учетом полиморфных вариантов ге320 гена ЬРЬ, ^2016520 гена PPЛRD и ге670 гена ЛPOЛ1.
Материалы и методы. В исследовании использовались образцы крови 193 женщин в возрасте от 20 до 26 лет. Испытуемые были разделены на группы в зависимости от уровня их двигательной активности. Первая группа представлена лицами женского пола (п = 172, средний возраст 22,00±1,22 лет), не занимающимися профессиональным спортом (группа с низкой двигательной активностью - НДА). Во вторую группу вошли спортсменки (п = 21, средний возраст 21,00±0,76 лет), посещающие спортивные секции по гимнастике, плаванию и легкой атлетике 3-4 раза в неделю по 2 ч, имеющие спортивный стаж 8-10 лет (группа с высокой двигательной активностью - В ДА).
Обследование было организовано осенью, что совпадает с начальным периодом годичного тренировочного цикла (сентябрь-октябрь), и проводилось обычно спустя день отдыха после тренировок. Тип питания в обеих исследуемых группах - преимущественно смешанный. Все испытуемые были проинформированы о целях, методах исследования и подписали добровольное согласие. Обследование проводилось с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации и директивах Европейского сообщества (8/609 ЕС).
Для проведения молекулярно-генетиче-ских и биохимических исследований у всех обследуемых брали образцы венозной крови из локтевой вены в вакуумные пробирки с 3 %-й ЭДТА. Перед взятием крови испытуемые соблюдали строгую диету (12 ч). Концентрацию основных показателей липидного спектра: общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в сыворотке крови определяли ферментным методом реактивами фирмы Согтау (Германия) на анализаторе «Флюорат-02-АБЛФ-Т» (Россия). Рассчитывали индекс атерогенности: ИА = (ОХС - ЛПВП)/ЛПВП.
Геномную ДНК выделяли стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции [15]. Метод определения полиморфизмов генов ЬРЬ, PPARD и ЛPOЛ1 заключался в амплификации специфических фрагментов ДНК (полимеразная цепная реакция - ПЦР) с помощью специфических олигонуклеотидов (ген ЬРЬ: прямой прай-мер - 5'-GATGTCTACCTGGATAATCAAAG-3', обратный праймер - 5'-CTTCAGCTAGACAT TGCTAGTGT-3'; ген РРАЯО: прямой праймер -5'-CATGGTATAGCACTGCAGGAA-3', обратный праймер - 5'-CTTCCГСCTGTGGCTGCTC-3'; генЛPOЛ1: прямой праймер - 5'-GACCTGGAG ОАОААОААО-3', обратный праймер -5'-TGTTTGCCCACTCTATTTG-3' («Оинтол», Россия)). ПЦР проводили по программе, приведенной в инструкции к наборам, в автоматическом термоциклере «Терцик» (ООО
«ДНК-Технология», Москва). Далее продукты амплификации подвергали последовательной рестрикции с использованием различных эн-донуклеаз рестрикции (для LPL - HindlII, для PPARD - BseLI, для APOA1 - HPalI) (НПО «СибЭнзим», Россия, Новосибирск). После проведения рестрикции фрагменты ДНК анализировали в 7 %-м полиакриламидном геле с окраской бромистым этидием и визуализацией в проходящем ультрафиолетовом свете при помощи трансиллюминатора ETS Vilber Lourmat (Франция).
Математическую обработку полученных данных проводили при помощи пакета программ Microsoft Office Excel и Statist^ 10.0 с использованием методов непараметрической статистики. Проверку нормальности распределения количественных признаков осуществляли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Для оценки значимости различий изучаемых биохимических показателей (ОХС, ТГ, ЛПНП, ЛПВП, ИА) использовали критерий Ман-на-Уитни, результаты представляли в виде медианы (Me), первого (Q1) и третьего (Q3) квартилей. Данные описательной статистики в тексте приведены с указанием среднего (М) и ошибки среднего (m). Различия считали статистически значимыми при р < 0,05. Для установления тесноты и значимости связи изученных показателей с полиморфизмами генов применяли критерий ранговой корреляции Спирмена.
Результаты. Сравнительный анализ липид-ного профиля плазмы крови у спортсменок и женщин, не занимающихся спортом, выявил статистически значимое различие только по ИА. Так, у спортсменок ИА был ниже, чем у женщин с НДА (1,8 (1,5; 2,1) и 2,5 (1,5; 3,3) соответственно, р = 0,04), что согласуется с данными научной литературы о благоприятном воздействии физических нагрузок на липид-ный обмен [13, 14].
Ассоциацию липидного спектра крови с полиморфным вариантом HindIII гена LPL изучали отдельно в группах спортсменок и
женщин с НДА (табл. 1). По результатам сравнения уровень ОХС в группе НДА был статистически значимо выше у представителей гомозиготного варианта гена Н+/Н+, чем у носителей генотипа Н+/Н- (р = = 0,009). Концентрация ТГ у женщин с генотипом Н+/Н+ также статистически значимо превышала данные у лиц с вариантами Н-/Н-(р = 0,0003) и Н+/Н- (р = 0,0002). Содержание фракции ЛПНП было статистически незначимо выше у носителей генотипа Н+/Н+ по сравнению с представителями генотипа Н-/Н- (р = 0,054). Уровень ЛПВП был значимо выше у лиц с генотипом Н-/Н-, чем у женщин с генотипом Н+/Н- (р = 0,015), а также выше, чем у представителей гомозиготного варианта Н+/Н+ (р = 0,002). ИА в ряду Н-/Н—>Н-/Н+—>Н+/Н+ статистически значимо повышался (р < 0,001).
Корреляционный анализ подтвердил наличие ассоциации полиморфного варианта HindШ гена ЬРЬ с уровнем липидов в крови у женщин с НДА. Так, установлена прямая
корреляционная связь полиморфного варианта гена ЬРЬ с уровнем в крови ОХС (г = 0,17; р = 0,022), ТГ (г = 0,33; р = 0,000005), ЛПНП (г = 0,16; р = 0,028), ИА (г = 0,28; р = 0,0002) и обратная - с уровнем ЛПВП (г = -0,19; р = = 0,009). Полученные результаты согласуются с данными других авторов, в соответствии с которыми генотип Н+/Н+ полиморфизма HindШ гена LPL ассоциирован с высоким средним уровнем ТГ в европеоидной популяции Западной Сибири [6].
В группе спортсменок не выявилось статистически значимых различий показателей ли-пидного обмена в зависимости от полиморфного варианта HindШ гена ЬРЬ, что, возможно, связано с малочисленностью выборки. При проведении межгрупповых сравнений показателей липидов крови у спортсменок и у физически малоактивных женщин статистически значимых различий также обнаружено не было.
Таким образом, установленные в исследовании генотипические различия показателей липидного обмена крови у женщин в группе
Таблица 1
ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА КРОВИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА rs320 ГЕНА LPL У МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, Mе (Q1; Q3)
PECULIARITIES OF BLOOD LIPID METABOLISM DEPENDING ON THE POLYMORPHIC rs320 VARIANT OF THE LPL GENE IN YOUNG WOMEN WITH DIFFERENT LEVELS OF MOTOR ACTIVITY, Mе (Q1; Q3)
Показатель Женщины с НДА - носители генотипа Женщины с ВДА - носители генотипа
Н-/Н-(n = 18) Н+/Н-(n = 94) Н+/Н+ (n = 60) Н-/Н-(n = 4) Н+/Н-(n = 10) Н+/Н+ (n = 7)
ОХС, моль/л 4,3 (3,9; 4,6) 4,2 (3,7; 4,9)А 4,6 (4,2; 5,0)А 4,5 (4,3; 4,7) 3,9 (3,5; 4,5) 4,6 (3,7; 5,5)
ТГ, моль/л 0,8 (0,7; 1,1)* 1,0 (0,8; 1,3)д 1,3 (0,9; 1,6)*д 1,1 (0,9; 1,2) 1,1 (1,0; 1,5) 1,0 (0,9; 1,8)
ЛПНП, моль/л 2,3 (2,3; 2,5) 2,5 (0,8; 1,3) 2,7 (2,3; 3,1) 2,6 (2,3; 2,8) 2,1 (1,4; 2,2) 2,8 (2,0; 3,0)
ЛПВП, моль/л 1,7 (1,4; 2,0)А* 1,3 (1,0; 1,8)А 1,3 (0,9; 1,6)* 1,4 (1,2; 1,7) 1,5 (1,4; 1,7) 1,3 (1,2; 1,7)
ИА 1,7 (1,2; 2,1)* 2,1 (1,3; 3,4)А 2,6 (2,0; 3,7)*А 2,2 (1,7; 2,6) 1,7 (1,4; 2,0) 2,1 (1,8; 2,6)
Примечание. Установлены статистически значимые различия (р < 0,05) в группе НДА: ▲ - между генотипами Н-/Н- и Н+/Н-; * - между генотипами Н-/Н- и Н+/Н+; А - между генотипами Н+/Н- и Н+/Н+.
НДА указывают на протективную роль алле-ля *Н-, тогда как аллель *Н+ гена LPL может расцениваться как фактор риска развития атеросклероза сосудов.
Анализ полиморфного варианта (-75)G>A гена АРОА1 продемонстрировал наличие статистически значимых различий в группе женщин с НДА по двум показателям липидного обмена (табл. 2): у представителей генотипа A/G оказались значимо выше уровни ОХС (р = = 0,004) и ТГ (р = 0,00002) по отношению к лицам с генотипом А/А.
телей гетерозиготного генотипа Т/С в сравнении с показателями у обладателей вариантов Т/Т (р = 0,022) и С/С (р = 0,026). Содержание фракции ЛПНП было статистически значимо выше у представителей генотипа Т/С по сравнению с лицами с генотипом Т/Т (р = 0,016). ИА оказался также статистически значимо выше у женщин с генотипом Т/С (р = 0,019).
Существуют сведения, что аллель *С гена PPARD оказывает негативное влияние на ли-пидный обмен и его носители демонстрируют более высокие показатели ЛПНП по срав-
Таблица 2
ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА КРОВИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА (-75)G>A ГЕНА АРОА1 У МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, Me (Ql; Q3)
PECULIARITIES OF BLOOD LIPID METABOLISM DEPENDING ON THE POLYMORPHIC (-75)G>A VARIANT OF THE АРОА1 GENE IN YOUNG WOMEN WITH DIFFERENT LEVELS OF MOTOR ACTIVITY, Me (Ql; Q3)
Показатель Женщины с НДА - носители генотипа Женщины с ВДА - носители генотипа
А/А (n = 42) A/G (n = 98) G/G (n = 16) А/А (n = 3) A/G (n = 8)
ОХС, моль/л 4,2 (4,0; 4,2)* 4,5 (4,0; 5,0)* 3,9 (3,6; 4,9) 4,2 (4,1; 4,4) 4,5 (4,4; 5,0)
ТГ, моль/л 0,85 (0,7; 1,1)* 1,2 (0,9; 1,6)* 1,1 (0,7; 1,2) 1,0 (0,9; 1,3) 1,1 (0,9; 1,7)
ЛПНП, моль/л 2,7 (1,8; 3,1) 2,5 (2,1; 2,9) 2,5 (1,9; 2,8) 2,2 (2,1; 2,5) 2,3 (2,2; 2,6)
ЛПВП, моль/л 1,1 (0,7; 1,9) 1,5 (1,1; 1,8) 1,3 (0,9; 1,7) 1,5 (1,4; 1,8) 1,8 (1,4; 1,9)
ИА 2,4 (1,3; 4,5) 2,1 (1,5; 3,0) 2,2 (1,5; 3,0) 1,8 (1,7; 2,0) 2,1 (1,6; 2,1)
Примечание: * - установлены значимые различия (р < 0,05) в группе НДА между генотипами А/А и AJG.
Корреляционный анализ выявил взаимосвязь полиморфного варианта (-75)G<A гена АРОА1 с содержанием ОХС (г = -0,22; р = = 0,004) и ТГ (г = -0,31; р = 0,00004) у женщин с НДА.
При анализе липидов крови с учетом полиморфного варианта Т+294С гена PPARD (табл. 3, см. с. 10) в группе женщин с НДА установлено повышение концентрации ОХС у носи-
нению с представителями генотипа Т/Т [16], с чем в целом согласуются результаты данного исследования.
Межгрупповых различий по уровню липи-дов у лиц с НДА и у спортсменок в зависимости от полиморфного варианта гена РРАРЛ не обнаружено. Ассоциация полиморфного варианта Т+294С гена PPARD с липидным профилем крови подтвердилась обнаруженными корреля-
Таблица 3
ОСОБЕННОСТИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА КРОВИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА Т+294С ГЕНА PPARD У МОЛОДЫХ ЖЕНЩИН С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, Mе (Q1; Q3) PECULIARITIES OF BLOOD LIPID METABOLISM DEPENDING ON THE POLYMORPHIC Т+294С VARIANT OF THE PPARD GENE IN YOUNG WOMEN WITH DIFFERENT LEVELS OF MOTOR ACTIVITY, Mе (Q1; Q3)
Показатель Женщины с НДА - носители генотипа Женщины с ВДА - носители генотипа
Т/Т (n = 128) Т/С (n = 55) С/С (n = 3) Т/Т (n = 13) Т/С (n = 3) С/С (n = 3)
ОХС, моль/л 4,2 (3,8; 4,9)* 4,4 (4,1; 5,0)*А 3,9 (2,8; 3,9)А 4,4 (3,7; 4,5) 4,2 (3,6; 4,8) 4,2 (3,6; 4,8)
ТГ, моль/л 1,0 (0,8; 1,4) 1,1 (0,8; 1,4) 0,7 (0,7; 1,1) 1,1 (0,9; 1,3) 1,1 (1,1; 1,2) 1,0 (0,9; 1,2)
ЛПНП, моль/л 2,4 (1,9; 2,9)* 2,8 (2,2; 3,1)* 2,2 (1,5; 2,2) 2,2 (1,8; 2,6) 2,2 (1,5; 3,0) 2,2 (1,6; 2,9)
ЛПВП, моль/л 1,4 (1,1; 1,8) 1,5 (0,8; 1,8) 1,2 (1,0; 1,4) 1,5 (1,4; 1,9) 1,0 (1,2; 1,6) 1,5 (1,4; 2,0)
ИА 2,1 (1,4; 3,0)* 2,4 (1,9; 4,1)* 1,8 (1,8; 2,2) 1,6 (1,5; 2,1) 2,1 (1,2; 3,0) 1,8 (1,6; 3,1)
Примечание. Установлены значимые различия в группе НДА (р < 0,05): * - между генотипами Т/Т и Т/С; ▲ - между генотипами Т/С и С/С.
циями как в общей выборке обследуемых, так и в группе женщин с малоактивным образом жизни. Так, независимо от уровня двигательной активности у женщин полиморфизм гена PPARD коррелировал с уровнем ЛПНП (г=0,15; р = 0,02) и ИА (г = 0,16; р = 0,01): при наличии в генотипе аллеля *С (генотип Т/С) уровень ЛПНП в крови и ИА были выше.
Учитывая, что липидный обмен контролируется комплексом полиморфных вариантов, ассоциированных с синтезом, транспортом и расщеплением липопротеинов, в общей выборке мы изучили корреляционные связи с ли-пидным профилем не только отдельно взятых полиморфных вариантов, но и их сочетания (см. рисунок).
Три аллеля, продемонстрировавшие про-тективное влияние на уровень липидов в крови (*Н- гена ЬРЬ, *G гена АРОА1 и *Т гена РРАЯО) проявляли аддитивный эффект снижения уровня ТГ: у носителей 2 протективных
аллелей - 1,1±0,08 моль/л, 3 аллелей - 1,3± ±0,06 моль/л, 4 аллелей - 1,01±0,05 моль/л, 5 аллелей - 0,9±0,05 моль/л, 6 аллелей - 0,89± ±0,2 моль/л (г = -0,18; р = 0,01). На снижение уровня ЛПНП вышеуказанные аллели оказывали более выраженное влияние: у носителей 1 протективного аллеля - 3,4±0,47 моль/л,
2 аллелей - 2,8±0,14 моль/л, 3 аллелей - 2,5± ±0,1 моль/л, 4 аллелей - 2,3±0,09 моль/л, 5 аллелей - 2,04±0,17 моль/л (г = -0,29; р = 0,000045). Аллели *Н, *G и *Т также влияли на прирост содержания ЛПВП: у носителей 2 протективных аллелей - 1,2±0,1 моль/л,
3 аллелей - 1,4±0,06 моль/л, 4 аллелей - 1,6± ±0,05 моль/л, 5 аллелей - 1,6±0,08 моль/л (г = 0,3; р = 0,000026). Наиболее сильная обратная корреляционная связь протективных аллелей установлена с ИА: 1 протективный аллель - 4,2±0,89, 2 аллеля - 3,7±0,51, 3 аллеля - 2,5±0,13, 4 аллеля - 1,8±0,10, 5 аллелей -1,5±0,13 (г = -0,43; р = 0,0000001).
Зависимость показателей липидов крови от числа аллелей *Н- гена LPL, *G гена АРОА1 и *Т гена PPARD в общей выборке женщин
Dependence of blood lipid indices on the number of the following alleles: *H of the LPL gene, *G of the APOA1 gene and *T of the PPARD gene in the total sample of women
Обсуждение. Полиморфные варианты HindlII гена LPL, Т+294С гена PPARD и (-75)G>A гена АРОА1 ассоциированы с уровнем липидов крови у женщин независимо от уровня их двигательной активности. Носители аллеля *Н- гена LPL характеризуются более низкими уровнями ОХС, ТГ, ЛПНП, ИА и повышенным содержанием ЛПВП, что согласуется с данными литературы о протективной роли аллеля *Н- в профилактике атеросклероза и развития дислипидемий [4, 6].
Обладатели аллеля *А (генотип А/А) по сравнению с носителями генотипа A/G гена АРОА1 демонстрируют более низкие уровни ОХС и ТГ, но при этом у них наблюдается статистически незначимое повышение содержания ЛПНП и ИА. У носителей генотипа A/A отмечается снижение уровня «полезного» холестерина в крови. В литературе приводятся достаточно противоречивые сведения о влиянии полиморфного варианта (-75)G>A гена АРОА1 на липидный профиль крови. Так, аллель *А ассоциирован с более низким уровнем экспрессии гена APOA1, уменьшением количества
аполипопротеина А1 и ЛПВП в крови человека и, соответственно, с увеличением риска развития атеросклеротических поражений сосудов [2]. В то же время имеются противоположные результаты [11, 17], что может быть связано с неравновесием по сцеплению с другими одно-нуклеотидными полиморфизмами в соседних генах, которые также связаны с метаболизмом липидов [18].
Носители гетерозиготного генотипа Т/С гена PPARD характеризуются более высокими уровнями ОХС, ЛПНП и ИА по сравнению с обладателями генотипа Т/Т. По данным литературы, носители аллеля *С гена РРАЯО, страдающие ишемической болезнью сердца, имели значимо меньшую концентрацию про-тективных в отношении атеросклероза ЛПВП [16]. В другом исследовании у носителей аллеля *С полиморфного варианта ^2016520 гена PPARD установлено значительное снижение уровней ОХС и ТГ в результате 12-недельной физической тренировки, при этом гаплотип G/C/T (^2267668/^2016520/^1053049) показал меньшее снижение массы тела после фи-
зической тренировки [19]. Исследователями W. Yang et al. выявлено, что у носителей алле-ля *C полиморфного варианта rs2016520 гена PPARD риск развития сердечно-сосудистых заболеваний значительно ниже, чем у носителей генотипа T/T [20], также носительство генотипа Т/С благоприятствует развитию и проявлению выносливости [21]. Противоречивые результаты исследований могут быть связаны с взаимодействием различных полиморфных вариантов генов, а также с факторами окружающей среды, что оказывает совместное влияние на проявление фенотипа и риск развития дислипидемии [3].
Таким образом, установлено, что аллели *Н- гена LPL, *G генаАРОА1 и *Т гена PPARD проявляют аддитивный эффект снижения уров-
ней ТГ, ЛПНП, ИА и повышения содержания ЛПВП в крови молодых женщин. Соответственно, чем больше данных аллелей в генотипе, тем ниже атерогенные сдвиги в крови у женщин независимо от уровня двигательной активности. При этом статистически значимых различий в уровне липидов крови у спортсменок в зависимости от полиморфных вариантов генов ЬРЬ, РРАЯО и АРОА1 не обнаружено, как не выявлено и статистически значимых различий по концентрации липидов у спортсменок и женщин с НДА, что может быть связано с малочисленностью группы ВДА и указывает на необходимость дальнейших исследований на более многочисленных выборках спортсменов.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Кох Н.В., Лифшиц Г.И., Воронина Е.Н. Возможности анализа полиморфизма генов липидного обмена для выявления факторов риска атеросклероза // Рос. кардиол. журн. 2014. № 10(114). С. 53-57. DOI: 10.15829/15604071-2014-10-53-57
2. Villard E.F., Khoury P.E., Frisdal E., Bruckert E., Clement K. Genetic Determination of Plasma Cholesterol Efflux Capacity Is Gender-Specific and Independent of HDL-Cholesterol Levels // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2013. Vol. 33, № 4. P. 822-828. DOI: 10.1161/ATVBAHA.112.300979
3. WangX., Guo H., Li Y, Wang H., He J., Mu L., Hu Y, Ma J., Yan Y, Li S., Ding Y, ZhangM., Niu Q., Liu J., Zhang J., Ma R., Guo S. Interactions Among Genes Involved in Reverse Cholesterol Transport and in the Response to Environmental Factors in Dyslipidemia in Subjects from the Xinjiang Rural Area // PLoS One. 2018. Vol. 13, № 5. Art. № e0196042. DOI: 10.1371/journal.pone.0196042
4. Alinaghian N., Abdollahi E., Torab M., Khodaparast M., Zamani F., Rahimi-Moghaddam P. Gender-Related Relation Between Metabolic Syndrome and S447X and Hindlll Polymorphisms of Lipoprotein Lipase Gene in Northern Iran // Gene. 2019. Vol. 706. P. 13-18. DOI: 10.1016/j.gene.2019.04.069
5. Сангина Т.А., Бушуева О.Ю., Назаренко П.М., Полоников А.В. Связь полиморфизма HindIII гена липопротеинлипазы с развитием острого небилиарного панкреатита: пилотное исследование // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2016. № 1. С. 92-95.
6. Шахтшнейдер Е.В., Рагино Ю.И., Полонская Я.В., Каштанова Е.В., Воевода М.И. Ассоциация HindIII полиморфизма гена LPL с формированием липидного профиля сыворотки // Атеросклероз. 2014. Т. 10, № 2. С. 24-30.
7. Gilde A.J., van der Lee K.A., Willemsen P.H., Chinetti G., van der Leij F.R., van der Vusse G.J., Staels B., van Bilsen M. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor (PPAR) a and PPARp/5, but Not PPARy, Modulate the Expression of Genes Involved in Cardiac Lipid Metabolism // Circ. Res. 2003. Vol. 92, № 5. P. 518-524. DOI: 10.1161/01.RES.0000060700.55247.7C
8. Furnsinn C., Willson T.M., Brunmair B. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-5, a Regulator of Oxidative Capacity, Fuel Switching and Cholesterol Transport // Diabetologia. 2007. Vol. 50, № 1. P. 8-17. DOI: 10.1007/s00125-006-0492-0
9. Tan N.S., Michalik L., Desvergne B., Wahli W. Multiple Expression Control Mechanisms of Peroxisome Proliferator-Activated Receptors and Their Target Genes // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2005. Vol. 93, № 2-5. P. 99-105. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2004.12.025
10. VänttinenM., Nuutila P., Kuulasmaa T., Pihlajamäki J., Hällsten K., Virtanen K.A., Lautamäki R., Peltoniemi P., Takala T., Viljanen A.P., Knuuti J., Laakso M. Single Nucleotide Polymorphisms in the Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Delta Gene Are Associated with Skeletal Muscle Glucose Uptake // Diabetes. 2005. Vol. 54, № 12. P. 3587-3591. DOI: 10.2337/diabetes.54.12.3587
11. de Luis D., Izaola O., Primo D., Aller R. Role of rs670 Variant of APOA1 Gene on Metabolic Response After a High Fat vs. a Low Fat Hypocaloric Diets in Obese Human Subjects // J. Diabetes Complications. 2019. Vol. 33, № 3. P. 249-254. DOI: 10.1016/j.jdiacomp.2018.10.015
12. Hunter D.J. Gene-Environment Interactions in Human Diseases // Nat. Rev. Genet. 2005. Vol. 6, № 4. P. 287-298. DOI: 10.1038/nrg1578
13. Каунина Д.В., Викулов А.Д. Физическая работоспособность и липидный обмен спортсменов-пловцов высокой квалификации // Яросл. пед. вестн. 2012. Т. 3, № 4. С. 141-144.
14. Василенко В.С., Семенова Е.С., Семенова Ю.Б. Липиды крови у спортсменов в зависимости от направленности тренировочного процесса // Педиатр. 2017. Т. 8, № 2. С. 10-14. DOI: 10.17816/PED8210-14
15. Mathew C.G.P. The Isolation of High Molecular Weight Eukaryotic DNA // Nucleic Acids. Methods in Molecular Biology / ed. by J.M. Walker. Vol. 2. Humana Press, 1984. P. 31-34. DOI: 10.1385/0-89603-064-4:31
16. Yan Z.-C., Shen C.-Y., Zhong J., Wang L., Ni Y.-X., Nie H., Zhu Z.-M. PPARdelta + 294T/C Gene Polymorphism Related to Plasma Lipid, Obesity and Left Ventricular Hypertrophy in Subjects with Metabolic Syndrome // Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi. 2005. Vol. 33, № 6. P. 529-533.
17. Casillas-Muñoz F., Valle Y., Muñoz-Valle J.F., Martínez-Fernández D.E., Reynoso-Villalpando G.L., Flores-Salinas H.E., Llamas-CovarrubiasM.A., Padilla-Gutiérrez J.R. APOA1 and APOB Polymorphisms and Apolipoprotein Concentrations as Biomarkers of Risk in Acute Coronary Syndrome: Relationship with Lipid-Lowering Therapy Effectiveness // Med. Clin. (Barc.). 2018. Vol. 151, № 1. P. 1-7. DOI: 10.1016/j.medcli.2017.07.026
18. Al-Bustan S.A., Al-Serri A.E., Annice B.G., Alnaqeeb M.A., Ebrahim G.A. Re-Sequencing of the APOAI Promoter Region and the Genetic Association of the -75G > A Polymorphism with Increased Cholesterol and Low Density Lipoprotein Levels Among a Sample of the Kuwaiti Population // BMC Med. Genet. 2013. № 14. Art. № 90. DOI: 10.1186/1471-2350-14-90
19. Leonska-Duniec A., Cieszczyk P., Jastrzgbski Z., Jazdzewska A., Lulinska-Kuklik E., Moska W., Ficek K., Niewczas M., Maciejewska-Skrendo A. The Polymorphisms of the PPARD Gene Modify Post-Training Body Mass and Biochemical Parameter Changes in Women // PLoS One. 2018. Vol. 13, № 8. Art. № e0202557. DOI: 10.1371/journal. pone.0202557
20. Yang W., Mao S., Qu B., Zhang F., Xu Z. Association of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Delta and Additional Gene-Smoking Interaction on Cardiovascular Disease // Clin. Exp. Hypertens. 2017. Vol. 39, № 2. P. 114-118. DOI: 10.1080/10641963.2016.1210623
21. Ahmetov I.I., Astratenkova I.V., Rogozkin V.A. Association of a PPARD Polymorphism with Human Physical Performance // Mol. Biol. 2007. Vol. 41, № 5. P. 776-780. DOI: 10.1134/S002689330705010X
References
1. Kokh N.V., Lifshits G.I., Voronina E.N. Vozmozhnosti analiza polimorfizma genov lipidnogo obmena dlya vyyavleniya faktorov riska ateroskleroza [Approaches to the Lipid Metabolism Genes Polymorphism Analysis in Screening for Atherosclerosis Risk Factors]. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal, 2014, no. 10, pp. 53-57. DOI: 10.15829/1560-4071-2014-10-53-57
2. Villard E.F., Khoury P.E., Frisdal E., Bruckert E., Clement K. Genetic Determination of Plasma Cholesterol Efflux Capacity Is Gender-Specific and Independent of HDL-Cholesterol Levels. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2013, vol. 33, no. 4, pp. 822-828. DOI: 10.1161/ATVBAHA.112.300979
3. Wang X., Guo H., Li Y., Wang H., He J., Mu L., Hu Y., Ma J., Yan Y., Li S., Ding Y., Zhang M., Niu Q., Liu J., Zhang J., Ma R., Guo S. Interactions Among Genes Involved in Reverse Cholesterol Transport and in the Response to Environmental Factors in Dyslipidemia in Subjects from the Xinjiang Rural Area. PLoS One, 2018, vol. 13, no. 5. Art. no. e0196042. DOI: 10.1371/journal.pone.0196042
4. Alinaghian N., Abdollahi E., Torab M., Khodaparast M., Zamani F., Rahimi-Moghaddam P. Gender-Related Relation Between Metabolic Syndrome and S447X and HindIII Polymorphisms of Lipoprotein Lipase Gene in Northern Iran. Gene, 2019, vol. 706, pp. 13-18. DOI: 10.1016/j.gene.2019.04.069
5. Samgina T.A., Bushueva O.Y., Nazarenko P.M., Polonikov A.V Association of the HindIII Lipoprotein Lipase Gene Polymorphism with the Development of the Non-Biliary Acute Pancreatitis: A Pilot Study. Bull. Exp. Biol. Med., 2016, vol. 161, no. 1, pp. 79-82. DOI: 10.1007/s10517-016-3350-1
6. Shakhtshneyder E.V., Ragino Yu.I., Polonskaya Ya.V, Kashtanova E.V, Voevoda M.I. Assotsiatsiya HindIII polimorfizma gena LPL s formirovaniem lipidnogo profilya syvorotki [Association HindIII Polymorphism LPL with the Formation of Lipid Profile Serum]. Ateroskleroz, 2014, vol. 10, no. 2, pp. 24-30.
7. Gilde A.J., van der Lee K.A., Willemsen P.H., Chinetti G., van der Leij F.R., van der Vusse G.J., Staels B., van Bilsen M. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor (PPAR) a and PPARp/5, but Not PPARy, Modulate the Expression of Genes Involved in Cardiac Lipid Metabolism. Circ. Res., 2003, vol. 92, no. 5, pp. 518-524. DOI: 10.1161/01. RES.0000060700.55247.7C
8. Fürnsinn C., Willson T.M., Brunmair B. Peroxisome Proliferator-Activated Receptor-5, a Regulator of Oxidative Capacity, Fuel Switching and Cholesterol Transport. Diabetologia, 2007, vol. 50, no. 1, pp. 8-17. DOI: 10.1007/s00125-006-0492-0
9. Tan N.S., Michalik L., Desvergne B., Wahli W. Multiple Expression Control Mechanisms of Peroxisome Proliferator-Activated Receptors and Their Target Genes. J. SteroidBiochem. Mol. Biol., 2005, vol. 93, no. 2-5, pp. 99-105. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2004.12.025
10. Vanttinen M., Nuutila P., Kuulasmaa T., Pihlajamaki J., Hallsten K., Virtanen K.A., Lautamaki R., Peltoniemi P., Takala T., Viljanen A.P., Knuuti J., Laakso M. Single Nucleotide Polymorphisms in the Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Delta Gene Are Associated with Skeletal Muscle Glucose Uptake. Diabetes, 2005, vol. 54, no. 12, pp. 35873591. DOI: 10.2337/diabetes.54.12.3587
11. de Luis D., Izaola O., Primo D., Aller R. Role of rs670 Variant of APOA1 Gene on Metabolic Response After a High Fat vs. a Low Fat Hypocaloric Diets in Obese Human Subjects. J. Diabetes Complications, 2019, vol. 33, no. 33, pp. 249-254. DOI: 10.1016/j.jdiacomp.2018.10.015
12. Hunter D.J. Gene-Environment Interactions in Human Diseases. Nat. Rev. Genet, 2005, vol. 6, no. 4, pp. 287-298. DOI: 10.1038/nrg1578
13. Kaunina D.V, Vikulov A.D. Fizicheskaya rabotosposobnost' i lipidnyy obmen sportsmenov-plovtsov vysokoy kvalifikatsii [The Physical Working Capacity and Blood Lipids Composition of Highly Qualified Swimmers' Blood Plasma]. Yaroslavskiypedagogicheskiy vestnik, 2012, vol. 3, no. 4, pp. 141-144.
14. Vasilenko V.S., Semenova E.S., Semenova Yu.B. Lipidy krovi u sportsmenov v zavisimosti ot napravlennosti trenirovochnogo protsessa [Blood Lipids in Athletes Depending on the Orientation of the Training Process]. Pediatr, 2017, vol. 8, no. 2, pp. 10-14. DOI: 10.17816/PED8210-14
15. Mathew C.G.P. The Isolation of High Molecular Weight Eukaryotic DNA. Walker J.M. (ed.). Nucleic Acids. Methods in Molecular Biology. Vol. 2. Humana Press, 1984, pp. 31-34. DOI: 10.1385/0-89603-064-4:31
16. Yan Z.-C., Shen C.-Y., Zhong J., Wang L., Ni Y.-X., Nie H., Zhu Z.-M. PPARdelta + 294T/C Gene Polymorphism Related to Plasma Lipid, Obesity and Left Ventricular Hypertrophy in Subjects with Metabolic Syndrome. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi, 2005, vol. 33, no. 6, pp. 529-533.
17. Casillas-Muñoz F., Valle Y., Muñoz-Valle J.F., Martínez-Fernández D.E., Reynoso-Villalpando G.L., Flores-Salinas H.E., Llamas-Covarrubias M.A., Padilla-Gutiérrez J.R. APOA1 and APOB Polymorphisms and Apolipoprotein Concentrations as Biomarkers of Risk in Acute Coronary Syndrome: Relationship with Lipid-Lowering Therapy Effectiveness. Med. Clin. (Barc.), 2018, vol. 151, no. 1, pp. 1-7. DOI: 10.1016/j.medcli.2017.07.026
18. Al-Bustan S.A., Al-Serri A.E., Annice B.G., Alnaqeeb M.A., Ebrahim G.A. Re-Sequencing of the APOAI Promoter Region and the Genetic Association of the -75G > A Polymorphism with Increased Cholesterol and Low Density Lipoprotein Levels Among a Sample of the Kuwaiti Population. BMC Med. Genet., 2013, no. 14. Art no. 90. DOI: 10.1186/1471-235014-90
19. Leonska-Duniec A., Cieszczyk P., Jastrz^bski Z., Jazdzewska A., Lulinska-Kuklik E., Moska W., Ficek K., Niewczas M., Maciejewska-Skrendo A. The Polymorphisms of the PPARD Gene Modify Post-Training Body Mass and Biochemical Parameter Changes in Women. PLoS One, 2018, vol. 13, no. 8. Art. no. e0202557. DOI: 10.1371/journal. pone.0202557
20. Yang W., Mao S., Qu B., Zhang F., Xu Z. Association of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Delta and Additional Gene-Smoking Interaction on Cardiovascular Disease. Clin. Exp. Hypertens., 2017, vol. 39, no. 2, pp. 114-118. DOI: 10.1080/10641963.2016.1210623
21. Ahmetov I.I., Astratenkova I.V, Rogozkin VA. Association of a PPARD Polymorphism with Human Physical Performance. Mol. Biol., 2007, vol. 41, no. 5, pp. 776-780. DOI: 10.1134/S002689330705010X
DOI: 10.37482/2687-1491-Z038
Al'bina Z. Dautova* ORCID: 0000-0003-3069-2178 Valentina G. Shamratova** ORCID: 0000-0002-7633-4264 Elena V. Vorob'eva*** ORCID: 0000-0002-5766-0910
*Volga Region State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism (Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation)
**Bashkir State Medical University (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russian Federation)
***Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmulla (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russian Federation)
LIPID PROFILE OF PLASMA IN YOUNG WOMEN DEPENDING ON THEIR PHYSICAL ACTIVITY AND HEREDITARY PREDISPOSITION
We studied the association of the polymorphic rs320 variant of the lipoprotein lipase (LPL) gene, rs2016520 variant of the peroxisome proliferator-activated receptor delta (PPARD) gene and rs670 variant of the apolipoprotein A1 (APoAl) gene with blood lipids in female athletes and women not involved in sports. Key indicators of the lipid spectrum - total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high-density lipoproteins (HDL) and low-density lipoproteins (LDL) in the blood serum - were determined by the enzymatic method using Cormay reagents (Germany) and Fluorat-02-ABLF-T analyser (Russia). Genotyping of the samples was carried out by means of the PCR-RFLP analysis. A direct correlation was found between the *H+ allele of the rs320 polymorphic variant of the LPL gene and the blood levels of TC (r = 0.17; p = 0.01), TG (r = 0.33; p = 0.000005), LDL (r = 0.16; p = 0.02), and atherogenic index (AI) (r = 0.28; p = 0.0002), as well as an inverse correlation between this allele and HDL (r = -0.19; p = 0.009) in women not involved in sports. The *A allele of the polymorphic variant rs670 of the APOA1 gene in this group showed a negative correlation with TC (r = -0.22; p = 0.004) and TG (r = -0.31; p = 0.00004), while the polymorphic variant rs2016520 of the PPARD gene revealed a linear correlation of the *C allele with LDL (r = 0.15; p = 0.02) and AI (r = 0.16; p = 0.01). Three alleles - *H of the LPL gene, *G of the APOA1 gene and *T of the PPARD gene - demonstrated an additive effect on the decrease in TG, LDL and AI and on the increase in HDL in women regardless of their level of motor activity. There were no statistically significant differences in the level of blood lipids in female athletes with different genotypes of the LPL, PPARD, and APOA1 genes. Further research is needed involving larger samples of athletes.
Keywords: LPL gene, APOA1 gene, PPARD gene, gene polymorphism, blood lipid concentration, level of motor activity, 20-26-year-old women.
Поступила 06.04.2020 Принята 03.08.2020 Received 6 April 2020
--Accepted 3 August 20020
Corresponding author: Al'bina Dautova, address: Derevnya Universiady 35, Kazan, 420010, Respublika Tatarstan, Russian Federation; e-mail: dautova.az@mail.ru
For citation: Dautova A.Z., Shamratova V.G., Vorob'eva E.V. Lipid Profile of Plasma in Young Women Depending on Their Physical Activity and Hereditary Predisposition. Journal of Medical and Biological Research, 2021, vol. 9, no. 1, pp. 5-15. DOI: 10.37482/2687-1491-Z038
