CC BY
176
Разработка системы диагностики и алиментарной профилактики неинфекционных заболеваний
Погожева А.В. • Сорокина Е.Ю. • Батурин А.К. • Пескова Е.В. • Макурина О.Н. • Левин Л.Г. Аристархова Т.В. • Коростелева М.М. • Денисова Н.Н. • Солнцева Т.Н. • Алешина И.В. • Тоболева М.А.
Актуальность. Нарушение структуры питания приводит к изменениям пищевого статуса. Это способствует развитию неинфекционных заболеваний, доля которых в структуре причин смерти населения России составляет более 50%.
Материал и методы. В консультативно-диагностическом центре «Здоровое питание» ФГБНУ «Научно-исследовательский институт питания» РАН проведено обследование пищевого статуса 3580 пациентов (средний возраст 48,4 ± 0,3 года), включающее использование методов геномного и постгеномного анализа. 30% пациентов имели
избыточную массу тела, 34,1% страдали ожирением.
Результаты. При анализе фактического питания в среднем отмечалась повышенная калорийность рациона за счет избыточного потребления общего и насыщенного жира. Анализ результатов биохимического исследования выявил повышение уровня холестерина у 68,7% обследованных, холестерина липопротеинов низкой плотности - у 63,9%, триглицеридов - у 22,5%, глюкозы - у 29,4%. Установлена частота встречаемости аллелей риска генов, связанных с развитием ожирения и сахарного диабета 2-го типа:
для полиморфизма ^9939609 (ген РТО) - 47,8%, для полиморфизма ^4994 (ген ДОВБ3) - 8,3%, для полиморфизма ^659366 (ген иСР2) - 60,2%, для полиморфизма гб5219 гена аденозинтрифосфат-зависимого калиевого канала - 36,6%.
Заключение. Полученные результаты позволяют разработать персональную диету на основе диагностики пищевого статуса пациента.
Ключевые слова: фактическое питание, пищевой статус, гиперхолестеринемия, гипергликемия, плотность костной ткани, полиморфизм генов.
Достижения в области молекулярной биологии, генетики, биохимии и физиологии питания, а также развитие и использование в последние годы новейших геномных, протеомных и метаболомных технологий позволили существенным образом расширить представления о роли алиментарных факторов в формировании метаболических нарушений и влиянии фактора питания на здоровье человека. Нарушение структуры питания приводит к изменениям пищевого статуса, что способствует развитию неинфекционных заболеваний, которые составляют более половины причин смерти населения нашей страны [1, 2, 3, 4].
Нутригеномные и протеомные нарушения, обусловленные алиментарными факторами, неизбежно приводят к количественным и качественным изменениям метаболизма,
срыву адаптационно-компенсаторных механизмов и в конечном счете к развитию целого ряда неинфекционных заболеваний: атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, сахарного диабета 2-го типа, ожирения, желчнокаменной болезни, остеопороза и др. Доказано, что вклад питания в развитие этих заболеваний составляет от 30 до 50% [2, 3, 5, 6].
На основании результатов клинических и экспериментальных исследований последних лет, проводимых в ФГБНУ «Научно-исследовательский институт питания» РАН («НИИ питания»), обоснованы и разработаны современные научно-методические подходы к оценке нарушений пищевого статуса и риска развития алиментарно-зависимых заболеваний, включающие геномные и постгеномные исследования, что позволяет на качественно новом
Погожева Алла Владимировна - д-р мед. наук, профессор, вед. науч. сотр. лаборатории эпидемиологии питания и генодиагностики алиментарно-зависимых заболеваний с группой консультативно-диагностического центра «Здоровое питание»1 * 109240, г. Москва, Устьинский проезд, 2/14, Российская Федерация. Тел.: +7 (495) 698 53 80. Е-таИ: а!!ародо7Ьеуа@ yandex.ru
Сорокина Елена Юрьевна - канд. мед. наук, вед. науч. сотр. лаборатории эпидемиологии питания и генодиагностики алиментарно-зависимых заболеваний с группой консультативно-диагностического центра «Здоровое питание»1
Батурин Александр Константинович - д-р
мед. наук, профессор, заместитель директора1 Пескова Елена Васильевна - мл. науч. сотр. лаборатории эпидемиологии питания и генодиагностики алиментарно-зависимых заболеваний с группой консультативно-диагностического центра «Здоровое питание»1 Макурина Ольга Николаевна - мл. науч. сотр. лаборатории эпидемиологии питания и генодиагностики алиментарно-зависимых заболеваний с группой консультативно-диагностического центра «Здоровое питание»1 Левин Леонид Георгиевич - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории метаболомного и проте-омного анализа1 Аристархова Татьяна Владимировна - науч. сотр. лаборатории мета-боломного и протеомно-го анализа1
Коростелева Маргарита Михайловна - канд. мед. наук, ст. науч. сотр. лаборатории спортивного питания с группой алиментарной патологии1 Денисова Наталья Николаевна - науч. сотр. лаборатории эпидемиологии питания и генодиагностики алиментарно-зависимых заболеваний с группой консультативно-диагностического центра «Здоровое питание»1
уровне проводить индивидуальную алиментарную коррекцию [1, 4, 6, 7, 8].
В настоящее время в рамках мероприятий по алиментарной профилактике и коррекции неинфекционных заболеваний в «НИИ питания» создан консультативно-диагностический центр «Здоровое питание», основной задачей которого является оказание высококвалифицированной консультативной и диагностической помощи населению по вопросам оптимального питания. При обследовании пациентов используются современные подходы геномного и постгеномного анализа, благодаря которым можно предсказывать возникновение нарушений здоровья, а также персонализировать профилактические мероприятия. Консультирование пациентов по вопросам здорового питания включает рекомендации по его коррекции с целью профилактики неинфекционных заболеваний [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].
Целью настоящих исследований явилась оценка состояния фактического питания, пищевого статуса пациентов и выявление факторов риска алиментарно-зависимых заболеваний на основе высокотехнологичных методов геномного и постгеномного анализа.
Материал и методы
На основании системы «Нутритест-ИП» в консультативно-диагностическом центре «Здоровое питание» («НИИ питания») были обследованы 3580 человек, проживающих в Российской Федерации [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13].
Фактическое питание пациентов оценивали с помощью компьютерной программы, разработанной в «НИИ питания». Состав тела (содержание воды, абсолютная и относительная масса мышечной и жировой ткани) изучали при помощи биоимпедансметра InBody 720 (Biospace, Южная Корея). Исследование энерготрат в состоянии покоя выполняли методом непрямой калориметрии с использованием портативного метаболографа V02000 (MedGraphics, США).
Для выявления риска развития остеопороза определяли степень минерализации костной ткани на основании денситометрического исследования 4 зон скелета: лучевой кости, большеберцо-вой кости, фаланги III пальца, V плюсневой кости (ультразвуковой денситометр Sunlight Omnisense 7000 компании BeamMed, Израиль).
Биохимические показатели, характеризующие состояние липидного, белкового, углеводного и минерального обмена, определяли при помощи анализатора ABX PENTRA 400 (HORIBA ABX SAS, Франция) в автоматическом режиме. Содержание
в сыворотке крови инсулина, С-пептида, тестостерона, эстрадиола, тиреотропного гормона, трийод-тиронина (Т3), тироксина (Т4), паратиреоидного гормона, гомоцистеина, витамина Bi2 и фолиевой кислоты исследовали на автоматическом иммуно-хемилюминесцентном анализаторе Immulite 2000 XPi (Siemens Healthcare Diagnostics Inc., США).
Для идентификации полиморфизма генов де-зоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) выделяли из крови стандартным методом с использованием многокомпонентного лизирующего раствора, разрушающего комплекс ДНК с белком, и последующей сорбцией на магнитные частицы, покрытые силикагелем, а также при помощи набора реагентов «РеалБест ДНК-экстракция 3» (ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск, Россия). Выделение ДНК осуществляли на автоматической станции epMotion 5075 (Eppendorf, Германия).
Генотипирование проводили с применением аллельспецифичной амплификации с детекцией результатов в режиме реального времени и использованием TaqMan-зондов, комплементарных полиморфным участкам ДНК [13]. Амплификацию проводили на приборе CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, США).
Полученные данные обрабатывали при помощи пакета программ PASW Statistics 20. Тесты на соблюдение равновесия Харди - Вайнберга и выявление ассоциаций методом Пирсона х2 проводили с использованием программы DeFinetti на сайте Института генетики человека (Institute of Human Genetics, Мюнхен, Германия).
Результаты
При анализе фактического питания у большинства обследованных было выявлено избыточное потребление холестерина, насыщенных жирных кислот. Наряду с этим у 16-80% пациентов наблюдалось недостаточное содержание в рационе полиненасыщенных жирных кислот семейства омега-3, пищевых волокон, витаминов А, Вь В2, РР, кальция и магния.
Как видно из табл. 1-3, у пациентов отмечалась повышенная калорийность рациона относительно суточных энерготрат за счет избыточного потребления общего (42,5% по калорийности) и насыщенного (13,7%) жира, добавленного сахара (11%), натрия и недостаточного (в 2,5 раза) - пищевых волокон, витаминов группы В.
Результаты обследования показали, что 29,6% пациентов имеют избыточную массу тела, 34,1% страдают ожирением. Величина индекса массы тела (ИМТ) положительно коррелировала с объемом плеча (r = 0,442, р < 0,001), окружностью
талии (г = 0,402, р < 0,001), бедер (г = 0,273, р < 0,001), количеством жировой ткани (г = 0,615, р < 0,001), воды (г = 0,456, р < 0,001), массой скелетной мускулатуры (г = 0,405, р < 0,001), площадью висцерального жира (г = 0,771, р < 0,001), уровнем систолического (г = 0,444, р < 0,001) и диастоличе-ского (г = 0,450, р < 0,001) артериального давления (АД), содержанием в крови холестерина (г = 0,152, р < 0,001), глюкозы (г = 0,295, р < 0,001), тригли-церидов (г = 0,095, р < 0,05), мочевой кислоты (г = 0,384, р < 0,001), С-пептида (г = 0,218, р < 0,05) и отрицательно - с силовым индексом (г = -0,500, р < 0,001), концентрацией в крови холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) (г = -0,217, р < 0,05).
По данным биоимпедансметрии, у лиц с избыточной массой тела и ожирением было достоверно более высоким (р < 0,001) содержание всех компонентов тела (табл. 4). У этих пациентов величина жировой массы и площадь висцерального жира положительно коррелировали с объемом плеча (г = 0,367 и г = 0,496 соответственно, р < 0,001), окружностью талии (г = 0,367 и г = 0,314, р < 0,001), бедер (г = 0,273 и г = 0,194, р < 0,001), содержанием в сыворотке крови холестерина (г = 0,121, р < 0,01, и г = 0,218, р < 0,001), холестерина липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) (г = 0,113, р < 0,05, и г = 0,242, р < 0,001), глюкозы (г = 0,227, р < 0,001, и г = 0,184, р < 0,001), триглицеридов (г = 0,097, р < 0,05, и г = 0,104, р < 0,005), мочевой кислоты (г = 0,208, р < 0,001, и г = 0,318, р < 0,001), С-пептида (г = 0,204, р < 0,05, и г = 0,246, р < 0,01) и отрицательно - с силовым индексом (г = -0,556, р < 0,001, и г = -0,537, р < 0,001), уровнем в сыворотке крови холестерина ЛПВП (г = -0,168, р < 0,001, и г = -0,165, р < 0,001).
Кроме того, у лиц с избыточной массой тела и ожирением статистически значимо был выше уровень АД (р < 0,001). Отмечалась положительная корреляционная зависимость между уровнем систолического и диастолического АД, с одной стороны, и антропометрическими показателями, компонентами состава тела (р < 0,001), концентрацией в сыворотке крови холестерина (г = 0,121 и г = 0,173 соответственно, р < 0,001), холестерина ЛПНП (г = 0,178, р < 0,01, и г = 0,184, р < 0,01), глюкозы (г = 0,190, р < 0,001, и г = 0,150, р < 0,01), триглицеридов (г = 0,228, р < 0,001, и г = 0,173, р < 0,001), мочевой кислоты (г = 0,254, р < 0,001, и г = 0,129, р < 0,05), гомоцистеина (г = 0,385, р < 0,001, и г = 0,292, р < 0,01), с другой, и отрицательная - с силовым индексом (г = -0,213 и г = -0,223, р < 0,001).
По данным ультразвуковой остеоденситоме-трии, остеопения была выявлена у 31% мужчин
Таблица 1. Энерготраты, энергетическая ценность и химический состав (макронутриенты) рациона обследованных пациентов
Параметр Показатели пациентов
Энерготраты, ккал 2329,9 ± 32,9
Калорийность, ккал 2661,2 ± 121,0
Белки,г 89,8 ± 3,51
Жир, г 125,6 ± 4,55
НЖК, г 40,5 ± 1,60
ПНЖК, г 29,4 ± 1,29
п-6 ПНЖК, г 26,6 ± 1,17
п-3 ПНЖК, г 3,28 ± 0,14
Холестерин, мг 294,9 ± 17,3
Моно- и дисахара, г 149,5 ± 17,8
Добавленный сахар, г 64,7 ± 5,78
Крахмал, г 114,8 ± 6,90
Общие углеводы, г 266,8 ± 21,5
Пищевые волокна, г 9,96 ± 1,16
НЖК - насыщенные жирные кислоты, ПНЖК - полиненасыщенные жирные кислоты Данные представлены как среднее значение (М) и стандартная ошибка среднего (± т)
Таблица 2. Содержание витаминов в рационе обследованных пациентов
Витамин Показатели пациентов
А, мг 1462,6 ± 81,1
Вл, мг 1,13 ± 0,06
В2, мг 1,64 ± 0,06
PP, мг 15,6 ± 0,86
С, мг 208,6 ± 32,0
Данные представлены как среднее значение (М) и стандартная ошибка среднего (± т)
Таблица 3. Содержание минеральных веществ в рационе обследованных пациентов
Минеральное вещество Показатели пациентов
Na, г 3,88 ± 0,16
K, мг 3940,9 ± 519,6
Ca, мг 1172,8 ± 53,1
Mg, мг 396,4 ± 21,4
P, мг 1582,9 ± 59,0
Fe, мг 20,8 ± 4,05
Данные представлены как среднее значение (М) и стандартная ошибка среднего (± т)
Таблица 4. Клинико-метаболическая характеристика пациентов в зависимости от индекса массы тела
Показатель Нормальная масса тела (ИМТ < 25) Избыточная масса тела (ИМТ 25-29,9) Ожирение (ИМТ > 30)
ИМТ, кг/м2 22,0 ± 0,06 27,4 ± 0,05* 36,7 ± 0,2*
Систолическое АД, мм рт. ст. 115,8 ± 0,87 127,5 ± 1* 137,4 ± 1,09*
Диастолическое АД, мм рт. ст. 76,4 ± 0,55 83,3 ± 0,62* 90,3 ± 0,68*
Т-критерий -1,08 ± 0,07 -0,93 ± 0,08 -1,38 ± 0,08**
Жировая масса, % 18,0 ± 0,31 28,0 ± 0,72 41,9 ± 0,67*
Вода, кг 33,9 ± 0,28 37,6 ± 0,34* 41,3 ± 0,35*
Масса скелетной мускулатуры, кг 25,3 ± 0,28 28,1 ± 0,21** 30,9 ± 0,3*
Площадь висцерального жира, % 69,0 ± 1,77 106,5 ± 1,08* 153,7 ± 1,49***
Общий холестерин, ммоль/л 5,38 ± 0,09 5,74 ± 0,11 5,7 ± 0,06
Холестерин ЛПВП, ммоль/л 1,63 ± 0,03 1,58 ± 0,05 1,36 ± 0,07
Холестерин ЛПНП, ммоль/л 3,18 ± 0,11 3,25 ± 0,09 3,37 ± 0,07
Триглицериды, ммоль/л 1,04 ± 0,04 1,7 ± 0,35 1,89 ± 0,06*
Глюкоза, моль/л 5,47 ± 0,09 5,72 ± 0,12 6,56 ± 0,11*
Общий белок, моль/л 75,0 ± 0,68 73,2 ± 0,77 74,5 ± 0,47
Креатинин, мкмоль/л 78,7 ± 1,87 76,9 ± 2,07 75,4 ± 4,32
Мочевая кислота, мкмоль/л 261,8 ± 5,83 287,0 ± 5,68 330,2 ± 5,97**
Мочевина, ммоль/л 4,86 ± 0,09 6,75 ± 1,69 5,06 ± 0,11**
Кальций, ммоль/л 2,48 ± 0,03 2,92 ± 0,47 2,47 ± 0,72
Железо, мкмоль/л 16,7 ± 0,52 17,2 ± 0,52 15,6 ± 0,39
ТТГ, нг/дл 2,05 ± 0,24 5,31 ± 0,85 3,43 ± 0,55
Т4, нг/дл 1,04 ± 0,04 0,85 ± 0,03 1,01 ± 0,05
Т3, нг/дл 115,6 ± 12,5 96,3 ± 7,93 87,0 ± 7,39**
Тестостерон, нг/дл 174,8 ± 37 169,2 ± 35,8 156,2 ± 27,6
Эстроген, пг/мл 114,5 ± 37,4 95,8 ± 21,8 38,5 ± 8,55***
С-пептид, нг/мл 1,66 ± 0,15 2,06 ± 0,15 2,48 ± 0,23**
Гомоцистеин, мкмоль/мл 9,13 ± 0,56 10,3 ± 1,11 10,4 ± 0,91
Фолиевая кислота, нг/мл 6,51 ± 0,62 6,74 ± 0,86 6,8 ± 0,78
Витамин В12, пг/мл 542,4 ± 83,5 472,8 ± 80,6 536,4 ± 79,8
ИМТ - индекс массы тела, АД - артериальное давление, ЛПВП - липопротеины высокой плотности, ЛПНП - липопротеины низкой плотности, ТТГ - тиреотропный гормон, Т4 - тироксин, Т3 - трийодтиронин
Данные представлены как среднее значение (М) и стандартная ошибка среднего (± т)
* Достоверность отличий показателя лиц с избыточной массой тела и ожирением от показателя лиц с нормальной массой тела при р < 0,001 ** Достоверность отличий показателя лиц с избыточной массой тела и ожирением от показателя лиц с нормальной массой тела при р < 0,05 *** Достоверность отличий показателя лиц с избыточной массой тела и ожирением от показателя лиц с нормальной массой тела при р < 0,01
и 25% женщин, а остеопороз - у 20,9 и 30,3% соответственно, при этом у женщин риск остеопороза был достоверно выше, чем у мужчин (р < 0,05). Отмечалась отрицательная корреляционная зависимость между степенью минерализации костной ткани и ИМТ (г = -0,122, р < 0,001), жировой массой (г = -0,094, р < 0,01), висцеральным жиром (г = -0,063, р < 0,05), содержанием в сыворотке крови мочевой кислоты (г = -0,094, р < 0,01) и положительная - с величиной силового индекса (г = 0,149, р < 0,05).
Анализ результатов биохимического исследования, релевантных для характеристики состояния пищевого статуса, выявил наличие гиперхолесте-ринемии у 68,7% обследованных. Пониженный уровень холестерина ЛПВП в сыворотке крови отмечался у 5,8% пациентов, повышенная концентрация холестерина ЛПНП - у 63,9%, триглицери-дов - у 22,5%, глюкозы - у 29,4%. У мужчин и лиц с ожирением независимо от пола отмечалось статистически значимое более высокое содержание триглицеридов, глюкозы и мочевой кислоты в сыворотке крови (см. табл. 3). Прослеживалась положительная корреляционная зависимость между уровнем холестерина, холестерина ЛПНП, триг-лицеридов, глюкозы, мочевой кислоты, с одной стороны, и величиной гемодинамических, антропометрических показателей, жировой массы, висцерального жира, с другой стороны.
В сыворотке крови пациентов с избыточной массой тела и ожирением было выявлено статистически значимое снижение уровня гормона щитовидной железы - Т3 (р < 0,05) и повышение уровня С-пептида (р < 0,05). Концентрация в сыворотке крови Т3 отрицательно коррелировала с уровнем глюкозы (г = -0,473, р < 0,05), а С-пептида - отрицательно с силовым индексом (г = -0,217, р < 0,05) и положительно - с ИМТ (г = 0,218, р < 0,05), количеством жировой ткани (г = 0,204, р < 0,05), висцерального жира (г = 0,246, р < 0,01), содержанием в крови триглицеридов (г = 0,246, р < 0,05) и глюкозы (г = 0,247, р < 0,05).
У больных ожирением обнаружено статистически значимое снижение в сыворотке крови уровня эстрогена (р < 0,01) и тенденция к снижению тестостерона (см. табл. 4). Выявлена положительная корреляционная зависимость между концентрацией в крови тестостерона и ростом (г = 0,503, р < 0,001), силовым индексом (г = 0,469, р < 0,001), количеством общей жидкости (г = 0,469, р < 0,001), массой скелетной мускулатуры (г = 0,483, р < 0,001) и уровнем гомоцистеина в сыворотке (г = 0,214, р < 0,05).
Превышение нормальных показателей уровня гомоцистеина в сыворотке крови было отмечено
у 7,6% человек, при этом его содержание в крови у мужчин было достоверно выше (р < 0,05), чем у женщин. Наблюдалась положительная корреляция между концентрацией в крови гомоци-стеина и соотношением окружности талии и бедер (г = 0,213, р < 0,05), уровнем систолического (г = 0,385, р < 0,001) и диастолического (г = 0,291, р < 0,01) АД, содержанием тестостерона в сыворотке (г = 0,214, р < 0,05) и отрицательная - с уровнем фолиевой кислоты (г = -0,262, р < 0,05).
Снижение обеспеченности пациентов фолие-вой кислотой, участвующей в метаболизме гомо-цистеина, было выявлено у 12% обследованных. Установлено наличие положительной корреляционной зависимости между уровнем в сыворотке крови фолиевой кислоты и концентрацией холестерина ЛПВП (г = 0,356, р < 0,01), железа (г = 0,378, р < 0,05). Содержание в сыворотке крови витамина В12 находилось в пределах нормы у обследованных всех групп.
Анализ результатов исследований полиморфизмов генов (^9939609 гена жировой ткани БТО, ^4994 гена бета-3-адренорецептора (АОК.Б3), ^659366 гена разобщающего белка 2 (иСР2), ге5219 гена аденозинтрифосфатзависимого калиевого канала (КСМД1)) указывал на наличие связи этих полиморфизмов с риском развития ожирения и сахарного диабета 2-го типа у жителей России. Установлена частота встречаемости аллелей риска: 45,1% - для полиморфизма ^9939609 гена БТО, 7,4% - для ге4994 гена АОЯБ3, 60,2% - для ге659366 гена иСР2, 36,6% - для ге5219 гена КСЩП (табл. 5). Отмечалась частая встречаемость мутантного ал-леля гена БТО (45,1%), при этом у лиц с ожирением по сравнению с испытуемыми с нормальной массой тела была выявлена статистически значимо более высокая частота встречаемости (52,9 и 45% соответственно) аллеля риска А (отношение шансов (ОШ) 1,67, доверительный интервал (ДИ) 1,20-2,31, р = 0,02). Полученные данные свидетельствуют о значимо более высоком ИМТ у лиц с АТ (р < 0,01) и особенно АА (р < 0,001) генотипами по сравнению с ТТ типом гена БТО, что ассоциировалось с большей величиной жировой массы и более высоким уровнем триглицеридов в сыворотке крови.
Результаты анализа данных исследования полиморфизма Тгр64Аг§ гена АОК.Б3 показали, что мутантный аллель выявлялся в 7,4% случаев, причем у носителей мутантного аллеля в гетерозиготном состоянии чаще встречались ожирение более высоких степеней, метаболический синдром и сахарный диабет 2-го типа, наблюдалось увеличение средних показателей ИМТ, жировой массы
Солнцева Татьяна Николаевна - канд. мед. наук, науч. сотр. лаборатории спортивного питания с группой алиментарной патологии1 Алешина Ирина Владимировна - мл. науч. сотр. лаборатории возрастной нутрициологии1 Тоболева Марина Александровна - мл. науч. сотр. лаборатории возрастной нутрицио-логии1
1 ФГБНУ «Научно-исследовательский институт питания» РАН; 109240, г. Москва, Устьинский проезд, 2/14, Российская Федерация
Таблица 5. Частота встречаемости генотипов и аллелей полиморфизма генов, ассоциированных с ожирением и сахарным диабетом 2-го типа, у жителей Московского региона
Параметр
Группа обследованных
ИМТ < 30 кг/м2
ИМТ > 30 кг/м2
ИМТ - индекс массы тела, ОШ - отношение шансов, ДИ - доверительный интервал
Полиморфизм rs9939609 гена FTO
Частота генотипов, % TT АТ АА
Частота аллелей, % Т А
Аллель риска, ОШ (95% ДИ) Полиморфизм rs4994 гена ADRB3
Частота генотипов, % Trp64Trp Trp64Arg Arg64Arg
Частота аллелей, % Trp64 Arg64
Аллель риска, ОШ (95% ДИ) Полиморфизм rs659366 гена UCP2
Частота генотипов, % G/G G/A A/A
Частота аллелей, % G A
Аллель риска, ОШ (95% ДИ) Полиморфизм rs5219 гена KCNJ11
Частота генотипов, % C/C C/T T/T
Частота аллелей, % C T
Аллель риска, ОШ (95% ДИ)
31,2 50,7 18,1
56,6 43,4
А, 1,67 (1,20-2,31)
85,1 14,9 0
92,6 7,4
Arg64, 1,24 (0,87-1,75)
20
49,2
30,8
44,6 55,4
А, 1,52 (1,24-1,86)
40,5
47.7
11.8
64,3 35,7
Т, 1,37 (0,917-2,045)
20,9 52,8
26.3
47.4 52,6
А, 1,67 (1,20-2,31)
81,9 18,1 0
90,9 9,1
Arg64, 1,24 (0,87-1,75)
11,7
44.6
42.7
34,1 65,9
А, 1,52 (1,24-1,86)
38
46,5
15,5
61,4 38,8
Т, 1,37 (0,917-2,045)
0,02 0,02 0,02
0,02 0,02 0,02
0,22 0,22 0,22
0,22 0,22 0,22
0,001 0,001 0,001
0,001 0,001 0,001
0,12 0,12 0,12
0,12 0,12 0,12
p
(р < 0,05), уровня глюкозы и мочевой кислоты в сыворотке крови.
При сочетании генотипа Тгр64Аг§ с АТ и АА генотипами БТО у обследованных отмечался статистически значимо более высокий ИМТ - на 11 (р < 0,05) и 12% (р < 0,001) соответственно по сравнению с теми лицами, у которых отсутствовала мутация обоих генов (Тгр64/ТТ).
Результаты исследования полиморфизма Г8659366 гена иСР2 показали: частота встречаемости аллеля А составляла 60,2%, что ассоциировалось с более высокими ИМТ, величиной жировой массы, площадью висцерального жира, содержанием в сыворотке крови глюкозы и триг-лицеридов.
Частота встречаемости мутантного аллеля Т ге5219 гена КСМД1 составляла 36,6%. У мужчин, имеющих генотип ТТ при гомо- и гетерозиготном типе, величина энерготрат в покое, рассчитанная на килограмм мышечной массы тела, была достоверно ниже. У пациентов с гипергликемией частота встречаемости аллеля Т ге5219 гена КСМД1 была выше, чем в группе сравнения, на 7,6%, а генотипа ТТ - на 13%. Соотношение шансов для генотипа ТТ относительно генотипа СС было статистически значимым (ОШ 2,35, ДИ 1,018-5,43, р = 0,04).
Результаты исследований свидетельствуют о том, что изученные генетические варианты вносят свой вклад в развитие ожирения и сахарного
диабета у жителей Российской Федерации. В случае наличия сочетанного полиморфизма этих генов риск развития ожирения увеличивается.
Применение инновационных технологий, включая геномный и постгеномный анализ, способствовало выявлению у обследованных факторов риска алиментарно-зависимых заболеваний: ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа, остеопороза, подагры. Частота встречаемости аллелей риска ожирения и сахарного диабета 2-го типа у пациентов составляла от 8,3 до 60,2%. Такая вариабельность сочеталась с разбалансированностью их рациона питания и нарушением пищевого статуса.
Наличие полиморфизма генов-кандидатов ожирения и сахарного диабета 2-го типа проявлялось фенотипически значимо более выраженными изменениями гемодинамики, минеральной плотности костной ткани и нарушениями пищевого статуса (увеличение жировой массы и висцерального жира, содержания глюкозы, триглицеридов, мочевой кислоты, эстрогена, С-пептида в сыворотке крови).
Таким образом, проведенные исследования позволяют оценить эффективность системы профилактики неинфекционных заболеваний, разработанной на основе высокотехнологичных методов, и осуществить алиментарную коррекцию нарушений пищевого статуса на популяционном и индивидуальном уровнях. ф
Литература (References)
1. Гаппарова КМ, Погожева АВ, Батурин АК, Оглоблин НА, Дербенева СА, Мальцев ГЮ, Трушина ЭН, Мустафина ОК. Оценка эффективности диетотерапии на основе клини-ко-метаболических показателей у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями с пониженной плотностью костной ткани. Вопросы питания. 2007;76(5):22-7. (Gapparova KM, Pogozheva AV, Baturin AK, Ogloblin NA, Derbeneva SA, Mal'tsev GYu, Trushina EN, Mustafina OK. [Evaluation of dietary therapy efficiency, based on clinical and biochemical parameters in patients with cardiovascular disease and osteopenia]. Voprosy pitaniya. 2007;76(5):22-7. Russian).
2. Коденцова ВМ, Вржесинская ОА. Необходимость использования витаминно-мине-ральных комплексов в лечебном питании в медицинских организациях и в учреждениях соцзащиты. Вопросы питания. 2014;83(3 Прилож.):20-2.
(Kodentsova VM, Vrzhesinskaya OA. [The necessity to use of vitamin and mineral complexes for medical nutrition therapy in medical organiza-
tions and institutions of social protection]. Voprosy pitaniya. 2014;83(3 Suppl):20-2. Russian).
3. Тутельян ВА. Оптимальное питание. Медицинская кафедра. 2005;(4):60.
(Tutel'yan VA. [Optimal diet]. Meditsinskaya kafedra. 2005;(4):60. Russian).
4. Тутельян ВА, Батурин АК, Погожева АВ. Актуальные вопросы диагностики и коррекции нарушений пищевого статуса у больных с сердечно-сосудистой патологией. Consilium Medicum. 2010;12(10):104-9. (Tutel'yan VA, Baturin AK, Pogozheva AV. [Pressing issues of diagnostics and correction of nutritional status disorders in cardiovascular patients]. Consilium medicum. 2010;12(10):104-9. Russian).
5. Батурин АК, Сорокина ЕЮ, Погожева АВ, Тутельян ВА. Генетические подходы к пер-сонализации питания. Вопросы питания. 2012;81(6):4-11.
(Baturin AK, Sorokina EYu, Pogozheva AV, Tutel'yan VA. [Genetic approaches to nutrition personalization]. Voprosy pitaniya. 2012;81(6):4-11. Russian).
6. Тутельян ВА, Каганов БС, Гаппаров ММГ, Батурин АК, Исаков ВА, Шарафетдинов ХХ, Погожева АВ, Зайнудинов ЗМ, Васильев АВ. Система многоуровневой диагностики нарушений пищевого статуса «Нутритест-ИП» как важный фактор клинического обследования и мониторинга состояния здоровья человека. Российский медицинский журнал. 2009;(5):33-8.
(Tutel'yan VA, Kaganov BS, Gapparov MMG, Baturin AK, Isakov VA, Sharafetdinov KhKh, Pogozheva AV, Zaynudinov ZM, Vasil'ev AV. [The system of multi-level diagnostics of nutritional status disorders "Nutritest-IP" as an important factor of clinical assessment and monitoring of human health]. Rossiyskiy meditsinskiy zhur-nal. 2009;(5):33-8. Russian).
7. Анализ состояния питания человека. Версия 1.2 ГУ НИИ питания РАМН, 2003-2005 гг. (The analysis of human nutritional status. Version 1.2 SE SRI of Nutrition of the RAMS, 20032005. Russian).
8. Методические рекомендации Минздрав-соцразвития РФ № 6580-ВС «Мониторинг
пищевого статуса с использованием современных методов нутриметаболомики и оптимизации диетотерапии при внутренней патологии». М.; 2006. 36 с. (Methodical recommendations of the Ministry of Health and Social Protection of RF No. 6580-ВС "The monitoring of nutritional status with the use of current nutrimetabolomic approaches and optimization of diet therapy in internal diseases". Moscow; 2006. 36 p. Russian).
9. Батурин АК, Погожева АВ, Сорокина ЕЮ, Макурина ОН, Тутельян ВА. Изучение полиморфизма rs9939609 гена FTO у лиц с избыточной массой тела и ожирением. Вопросы питания. 2011;80(3):13—5. (Baturin AK, Pogozheva AV, Sorokina EYu, Mak-urina ON, Tutel'yan VA. [The study of polymorphism rs9939609 FTO gene in patients with overweight and obesity]. Voprosy pitaniya. 2011;80(3):13-5. Russian).
10. Батурин АК, Погожева АВ, Сорокина ЕЮ, Макурина ОН, Тутельян ВА. Изучение Trp64Arg полиморфизма гена 83-адренорецепторов у лиц с избыточной массой тела и ожирением. Вопросы питания. 2012;81(2):23-7. (Baturin AK, Pogozheva AV, Sorokina EYu, Mak-urina ON, Tutel'yan VA. [The Trp64Arg poly-
morphism of P3-Adrenoreceptor gene study in persons with overweight and obesity]. Voprosy pitaniya. 2012;81(2):23-7. Russian).
11. Батурин АК, Сорокина ЕЮ, Погожева АВ, Пескова ЕВ, Макурина ОН, Тутельян ВА. Региональные особенности полиморфизма генов, ассоциированных с ожирением (rs9939609 гена FTO и Trp64Arg гена ADRB3) у населения России. Вопросы питания. 2014;83(2):35-41.
(Baturin AK, Sorokina EYu, Pogozheva AV, Peskova EV, Makurina ON, Tutel'yan VA. [Regional features of obesity-associated gene polymorphism (rs9939609 FTO gene and gene Trp64Arg ADRB3) in Russian population]. Voprosy pitaniya. 2014;83(2):35-41. Russian).
12. Baturin A, Anohina O, Sorokina E, Pogozheva A, Gurvich V, Kusmina E, Kaganov B. The FTO rs9939609 polymorphism study in the Sverdlovsk area, Russia. Obes Facts. 2012;5 Suppl 1:106.
13. Lyssenko V, Jonsson A, Almgren P, Pulizzi N, Isomaa B, Tuomi T, Berglund G, Altshuler D, Nilsson P, Groop L. Clinical risk factors, DNA variants, and the development of type 2 diabetes. N Engl J Med. 2008;359(21): 2220-32.
The development of diagnostics and alimentary prevention system of non-communicable diseases
Pogozheva A.V. • Sorokina E.Yu. • Baturin A.K. • Peskova E.V. • Makurina O.N. • Levin L.G. • Aristarkhova T.V. • Korosteleva M.M. • Denisova N.N. • Solntseva T.N. • Aleshina I.V. • Toboleva M.A.
Pogozheva Alla Vladimirovna - MD, PhD, Professor, Leading Research Fellow, Laboratory of Nutritional Epidemiology and Genodiagnostics of Noncommu-nicable Diseases with the group of consultative and diagnostic center "Healthy nutrition"1 * 2/14 Ust'inskiy proezd, Moscow, 109240, Russian Federation. Tel.: +7 (495) 698 53 80. E-mail: [email protected] Sorokina Elena Yur'evna - PhD, Leading Research Fellow, Laboratory of Nutritional Epidemiology and Genodiagnostics of Noncommunicable Diseases with the group of consultative and diagnostic center "Healthy nutrition"1
Baturin Aleksandr Konstantinovich - MD, PhD, Professor, Deputy Director1
Peskova Elena Vasil'evna - Junior Research Fellow, Laboratory of Nutritional Epidemiology and Geno-diagnostics of Noncommunicable Diseases with the group of consultative and diagnostic center "Healthy nutrition"1
Makurina Ol'ga Nikolaevna - Junior Research Fellow, Laboratory of Nutritional Epidemiology and Genodiagnostics of Noncommunicable Diseases with the group of consultative and diagnostic center "Healthy nutrition"1
Levin Leonid Georgievich - PhD, Senior Research Fellow, Laboratory of proteomic and metabolomic analysis1
Aristarkhova Tat'yana Vladimirovna - Research Associate, Fellow, Laboratory of proteomic and metabolomic analysis1
Korosteleva Margarita Mikhaylovna - PhD, Senior Research Fellow, Laboratory of Sport Nutrition with the group of alimentary-related disorders1
Denisova Natal'ya Nikolaevna - Research Fellow, Laboratory of Nutritional Epidemiology and Geno-diagnostics of Noncommunicable Diseases with the group of consultative and diagnostic center "Healthy nutrition"1
Solntseva Tat'yana Nikolaevna - PhD, Research Fellow, Laboratory of Sport Nutrition with the group of alimentary-related disorders1 Aleshina Irina Vladimirovna - Junior Research Fellow, Laboratory of Age-related Nutriciology1 Toboleva Marina Aleksandrovna - Junior Research Fellow, Laboratory of Age-related Nutriciology1
Background: Violation of dietary intake structure leads to changes in nutritional status. This contributes to the development of non-communicable diseases, which account for more than half of causes of death in Russia.
Materials and methods: In a consultative and diagnostic center "Healthy Nutrition" of the Institute of Nutrition the nutritional status of 3580 patients (mean age 48.4 ± 0.3 years) has been examined, including genomic and post-translational analysis. 30.0% of patients were overweight and 34.1% were obese.
Results: Analysis of actual dietary intake showed an increase in energy intake due to excess intake of total (44.2% energy) and saturated fat (13.6%). Serum biochemistry analyses revealed increased cholesterol levels in 68.7% of patients, increased
low-density lipoprotein cholesterol in 63.9%, increased triglycerides in 22.5%, and increased blood glucose in 29.4%. The frequencies of risk alleles of genes associated with development of obesity and type 2 diabetes mellitus were as follows: 47.8% for the polymorphism rs9939609 (FTO gene), 8.3% for the polymorphism rs4994 (gene ADRB3), 60.2% for the polymorphism rs659366 (gene UCP2), 36.6% for the rs5219 polymorphism in the gene of ATP-dependent potassium channel.
Conclusion: These results can be used for development of a personalized diet based on assessment of a patient's nutritional status.
Key words: dietary intake, nutritional status, hy-percholesterolemia, hyperglycemia, bone density, gene polymorphism.
1 Scientific Research Institute of Nutrition, Russian Academy of Sciences; 2/14 Ust'inskiy proezd, Moscow, 109240, Russian Federation
