Синдром Прадера-Вилли (СПВ) - самая частая причина генетического ожирения [1, 2]. Заболевание обусловлено недостаточной экспрессией наследуемых отцовских генов длинного плеча 15 хромосомы (локусы 11-13) [3, 4]. Встречается синдром независимо от расовой или гендерной принадлежности, в среднем у 1 из 15-25 000 живых новорожденных [1, 2, 4].

Заболевание характеризуется выраженным клиническим полиморфизмом и помимо ожирения включает фенотипические особенности (акромикрия, узкое височное расстояние лицевого черепа, миндалевидная форма глаз), задержку роста, психомоторного и умственного развития, гипогонадизм [3, 5].

Дети с СПВ в период новорожденности страдают выраженной мышечной гипотонией, снижением сосательного и глотательного рефлексов, плохо растут и развиваются, на втором году жизни они начинают прибавлять в массе тела с развитием ожирения и гиперфагии [5, 6]. Гиперфагия прогрессирует с возрастом, и к 5 годам приобретает тяжелый характер с развитием постоянного чувства голода [7-9]. Без строгого ограничения пищи ожирение становится морбидным с последующим развитием тяжелых осложнений. К настоящему времени причины такой гиперфагии неизвестны и изучаются различные патогенетические механизмы ее возникновения.

Грелин является единственным известным периферическим орексигенным пептидом, который стимулирует повышенное потребление пищи и снижает утилизацию жира как у животных, так и у людей [10-12]; секретируется в основном эндокринными клетками фундальных желез желудка [13, 14]. Уровни циркулирующего грелина повышаются незадолго до каждого приема пищи и снижаются после еды или введения глюкозы [15, 16].

Содержание грелина у взрослых пациентов с СПВ в 3-4 раза выше, чем у пациентов с ожирением [17, 18]. У детей с СПВ исследования малочисленны [19].

Цель - сравнительное исследование пре- и постпрандиальной секреции грелина у детей с СПВ, экзогенно-конституциональным ожирением и здоровых детей.

Обследованы 42 пациента (14 мальчиков, 28 девочек) в возрасте от 1,5 до 15 лет, медиана 9,8 (6,5-11,8) года.

В 1-ю группу включены 17 детей (6 мальчиков, 11 девочек) с СПВ (SDSимт=3,6 (2,99-4,57) в возрасте 9,9 (6,5-13,9) года, во 2-ю группу - 15 пациентов (4 мальчика, 11 девочек) с конституционально-экзогенным ожирением (КЭО) в возрасте 9,8 (6,5-12,0) года (SDSимт=3,3 (2,76-3,62) и в 3-ю группу - 10 практически здоровых детей (4 мальчика, 6 девочек) с нормальной массой тела (SDSимт 0,75 (–0,69-1,27), в возрасте 9,7 (7,05-10,7) года (см. таблицу).

У всех пациентов с СПВ диагноз был подтвержден молекулярно-генетическими методом. При исследовании аллельспецифического метилирования промоторной области SNRPN методом метилспецифической ПЦР выявлено отсутствие неметилированного (отцовского) аллеля (рук. лаб. эпигенетики - д.б.н., проф. Д.В. Залетаев).

Обследование всех пациентов проводилось в Институте детской эндокринологии (рук. - член-корр. РАМН, проф. В.А. Петеркова) ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России (рук. - акад. РАН И.И. Дедов) и включало анализ жалоб и анамнестических данных, объективное обследование, антропометрию, лабораторные методы исследования.

Рост пациентов измерялся с использованием механического ростомера Харпендена (Harpenden stadiometer, Holtain Ltd, Crymych, Dyfed, UK) с точностью до 0,1 см. Масса тела измерялась с помощью напольных электронных весов. Показатели роста оценивались в коэффициентах стандартного отклонения (SDS), согласно перцентильным таблицам стандартов роста, разработанным J. Tanner и R. Whitehouse (1976). Масса тела пациентов оценивалась в кг. Индекс массы тела (ИМТ), рассчитывался по формуле: ИМТ = Масса (кг)/рост (м)².

SDSимт оценивался согласно J. Cole (2000). Диагностическим критерием ожирения считалось значение SDSимт ≥2 [20, 21]. Оценка стадии полового развития производилось согласно классификации

J. Tanner (1962). Объем тестикул (мл) измерялся с помощью орхидометра Prader.

Гормональные и биохимические исследования проводились в лаборатории клинической биохимии (рук. - А.В. Ильин) и в лаборатории гормонального анализа ФГБУ ЭНЦ (рук. - проф. Н.П. Гончаров).

Взятие венозной крови производилось не менее чем через 12 ч после последнего приема пищи. Иммунореактивный инсулин (ИРИ) и инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1) определялись иммунохемолюминисцентным методом на анализаторах Cobas 6000 («Roche») и Liaison («Dia Sorin») соответственно. Содержание грелина определяли при помощи иммуноферментного анализа с помощью стандартного набора для определения грелина («Phoenix Pharmaceuticals», США) в соответствии с прилагаемыми инструкциями. Взятие крови для определения грелина производилось в специально охлажденные пробирки, содержащие ингибитор протеаз - апротинин, плазма хранилась при температуре –70 °С не более 1 мес.

Уровень грелина в плазме крови оценивали натощак, через 60 и 120 мин после приема пищи (завтрака) и глюкозы во время орального глюкозо-толерантного теста (ОГТТ). Пищевая ценность завтрака была одинаковой для каждого пациента (всего 370 ккал, из них 50% - углеводы, 30% - жиры, 20% - белки). ОГТТ проводился стандартно из расчета 1,75 мг/кг глюкозы (максимум 75 г сухого вещества), растворенной в 250 мл воды.

Для оценки инсулинорезистентности использовался индекс HOMA–IR (homeostasis model assessment), который определялся как Гл0×ИРИ0/ 22,5, где ИРИ0, Гл0 - инсулин и глюкоза в плазме натощак [22].

Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью непараметрических критериев статистического анализа. Критический уровень значимости различий принимался равным 0,05. Результаты представлены в виде медиан и интерквартильных интервалов (25-75‰). Для обработки данных использована прикладная программа Statistica («StatSoft Inc», США, version 8.0).

Пациенты всех трех групп были сопоставимы по возрасту и полу. Половое развитие всех детей соответствовало допубертатным значениям (Таннер 1). Клинико-лабораторная характеристика пациентов отражена в таблице.

Анализ параметров физического развития детей показал, что пациенты с СПВ (SDSроста=–0,02 (–1,29-–0,49) были значимо ниже пациентов с КЭО (SDSроста=+1,74 (1,06-2,65; p>0,01) и не отличались от здоровых детей (SDSроста=0,9 (–1,5-1,2; р<0,05).

Значения SDSимт у пациентов с СПВ - 3,6 (2,99-4,57) были значимо выше по сравнению со здоровыми детьми (SDSимт=0,75 (–0,69-1,27; р>0,01) и не отличались от показателей детей с КЭО - 3,3 (2,76-3,62; p<0,05).

Базальная концентрация грелина была статистически значимо выше у детей с СПВ 1,0 (0,5-1,0) нг/мл по сравнению с КЭО - 0,23 (0,13-0,30) нг/мл (р>0,01) и здоровыми детьми - 0,23 (0,11-0,45) нг/мл (p>0,01) (см. таблицу).

Уровни ИФР-1 были значимо ниже у больных с СПВ - 84,5 (52,7-173,3) нг/мл по сравнению с пациентами с КЭО - 238,2 (221,9-323,8) нг/мл; p>0,01) и здоровыми детьми - 165,9 (142,2-232,15) нг/мл (p>0,05).

У пациентов с СПВ концентрация глюкозы крови натощак была ниже - 4,2 (3,9-4,5) ммоль/л, чем у больных с КЭО - 4,9 (4,1-5,2) ммоль/л (p>0,01) и не отличалась от здоровых детей - 4,0 (3,73-5,2) ммоль/л (p<0,05). Базальные значения ИРИ у пациентов с СПВ - 7,8 (4,2-14,1) мкЕд/мл также были значимо ниже, чем у больных с КЭО - 15,0 (10,0-24,7) мкЕд/мл (р>0,01) и не отличались от показателей здоровых детей - 5,4 (2,7-9,59) мкЕд/мл (р<0,05). У детей с СПВ отмечались более низкие значения индекса инсулинорезистентности HOMA-IR по сравнению с детьми с КЭО - 1,5 (1,04-2,64); 2,85 (2,47-4,15) мкЕд/мл соответственно (р>0,05). Индекс HOMA-IR у пациентов с СПВ и здоровых детей был аналогичен - 1,5 (1,04-2,64); 1,1 (0,43-2,3) мкЕд/мл cоответственно (р<0,05).

При анализе результатов препрандиального исследования грелина у детей младшей возрастной группы (≥5 лет жизни), состоящей из 5 пациентов с СПВ (2 мальчика, 3 девочки) и 5 с КЭО (3 мальчика, 2 девочки) в возрасте 4,0 (2,85-4,9) года и 4,39 (4,39-4,4) года (SDSимт=4,9 (3,75-5,99) и 4,5 (4,0-5,0) статистически значимых различий в содержании грелина выявлено не было - 0,26 (0,02-0,75); 0,24 (0,21-0,27) нг/мл (p<0,05) (рис. 1).

Уровни ИФР-1 были значимо ниже у пациентов младшего возраста с СПВ - 54,65 (49,7-102,8) нг/мл, чем у детей с КЭО - 317,05 (272,3-361,8) нг/мл (p>0,05). Значения ИРИ не отличались между группами СПВ - 7,15 (3,4-8,4) мкЕд/мл и КЭО -10,0 (5,5-14,5) мкЕд/мл (р<0,05), тогда как содержание глюкозы было значимо ниже при СПВ по сравнению с детьми с КЭО - 3,41 (3,31-3,55); 4,1 (4,1-4,1) мкЕд/мл соответственно (p>0,01).

Исследование на фоне приема пищи показало, что значения грелина на 60 и 120 мин у пациентов с СПВ были статистически значимо выше по сравнению с КЭО - 0,75 (0,4-1,0); 0,18 (0,11-0,31) (p>0,01) и 0,5 (0,4-1,0); 0,14 (0,11-0,28) нг/мл соответственно (p>0,01) и здоровыми детьми - 0,75 (0,4-1,0); 0,17 (0,13-0,35) (р>0,01) и 0,5 (0,4-1,0); 0,16 (0,13-0,28) нг/мл соответственно (р>0,01) (рис. 2).

При проведении ОГТТ содержание грелина было также выше у детей с СПВ по сравнению с КЭО как натощак - 1,0 (0,8-1,0); 0,35 (0,15-0,40) нг/мл (р>0,01), так и на 60 и 120 мин - 0,80 (0,60-1,0); 0,17 (0,12-0,33) (р>0,05) и 0,75 (0,59-0,90); 0,19 (0,11-0,27) нг/мл (р>0,05) (рис. 3).

Не было выявлено статистически достоверных различий между содержанием грелина на 0, 60 и 120 мин на фоне стимуляции пищевой нагрузкой и ОГТТ у пациентов с СПВ - 1,0 (0,5-1,0); 0,75 (0,4-1,0); 0,5 (0,4-1,0) и 1,0 (0,8-1,0); 0,85 (0,6-1,0); 0,8 (0,62-0,9) нг/мл (p<0,05) и детей с КЭО - 0,23 (0,13-0,39); 0,23 (0,09-0,33); 0,26 (0,1-0,3) и 0,22 (0,13-0,4); 0,17 (0,12-0,33); 0,19 (0,1-0,27) нг/мл соответственно (p<0,05).

Грелин был впервые обнаружен как эндогенный лиганд рецептора GHS-R-1, стимулирующего секрецию гормона роста (ГР) [23]. Благодаря рецептор-опосредованному действию, грелин в ацилированном состоянии оказывает сильное ГР-рилизинговое действие [24]. Впоследствии было обнаружено, что ключевой ролью грелина является усиление пищевого поведения и поддержание положительного энергетического баланса [25]. Секретируется он в основном в желудочно-кишечном тракте, в меньшей степени - в поджелудочной железе, гипофизе, гонадах и гипоталамусе [26]. Проникая в аркуатные ядра гипоталамуса, он оказывает сильное орексигенное действие через стимуляцию экспрессии нейропептида У и агути-связывающего белка [12, 27], и подавление проопиомеланокортиновой нейрональной активности [28]. На секрецию грелина также оказывает влияние вегетативная нервная система особенно парасимпатическая [29].

Грелин влияет на функцию гонад, вовлечен в регуляцию углеводного и жирового обмена [30]. В адипоцитах оказывает антилиполитическое действие, стимулируя захват глюкозы и отложение жира [31].

Высокое содержание грелина отмечается при голодании, нервной анорексии, булимии, кахексии - состояниях, характеризующихся нарушением пищевого поведения и низким энергетическим статусом [32]. В то же время при повышении энергетического гомеостаза (развитии ожирения, гипергликемии, инсулинорезистентности) определяются низкие значения грелина [32].

Изучение этого орексигенного гормона при СПВ представляет большой интерес, так как причина патологического аппетита, а соответственно и этиопатогенетическая терапия синдрома до настоящего времени не известны. Для оценки секреции грелина и его влияния на аппетит, изучалось его пре- и постпрандиальное содержание как в ходе проведения ОГТТ, так и на пробе с пищевой нагрузкой. Интересным является исследование уровней грелина в различных возрастных группах пациентов с СПВ, так как развитию булимии и морбидного ожирения у них предшествует период задержки физического развития в раннем возрасте, а гиперфагия прогрессирует с возрастом. В нашей работе у детей с СПВ старше 5 лет была выявлена пре- и постпрандиальная гипергрелинемия, что соответствует возрасту развития выраженной гиперфагии и ожирения при этом синдроме [7, 11, 33]. Медиана значений грелина у детей младшего возраста с СПВ и с КЭО была аналогичной. Отсутствие различий в содержании грелина у детей младшего возраста с СПВ и КЭО описываются и другими исследователями [7, 9, 11, 34].

Базальные уровни грелина были значимо выше у детей старшего возраста с СПВ по сравнению с КЭО и здоровыми детьми. Аналогичные результаты получены многими исследователями [33, 35-37]. По мнению Y. Сhoe и соавт. [10], одной из причин препрандиальной гипергрелинемии при СПВ может являться гиперплазия клеток, секретирующих грелин, так как в теле и дне желудка у пациентов с СПВ содержание этих клеток в 2-3 выше по сравнению с контрольной группой (р>0,018) [37].

Постпрандиальные значения грелина как после приема смешанной пищи, так и глюкозы, несмотря на снижение на 60 и 120 мин, также оставались высокими по сравнению с контрольными группами (КЭО, здоровые дети). Возможно, в этом заключается причина того, что у этих больных не возникает чувства сытости после приема пищи [38].

Гипергрелинемия может быть частично объяснена менее выраженной инсулинорезистентностью и более низкой секрецией инсулина при СПВ [12, 39, 40], так как известно, что внутривенное введение инсулина приводит к снижению уровня грелина [41], а при низком содержании глюкозы и инсулина секреция грелина повышается [42].

В нашей работе было выявлено, что у пациентов с СПВ старше 5 лет отмечается тенденция к более низкой секреции инсулина и менее выраженной инсулинорезистентности, чем при КЭО. Состояние более сохранной чувствительности клеток к инсулину при СПВ может быть объяснено особенностями композиционного состава тела этих пациентов (преимущественно подкожное, нежели висцеральное отложение жира) [43, 44]. Считается, что степень чувствительность к инсулину, а не сам инсулин, оказывают более важное влияние на регуляцию содержания грелина [45]. Выявлено, что тощаковый уровень грелина отрицательно коррелируется с HOMA-IR [46], а GLP-1 - стимулятор инсулиновой секреции, приводит к cнижению секреции грелина у людей [47].

Не исключено, что гипергрелинемия, в свою очередь, может определять некоторые особенности регуляции углеводного обмена у этих пациентов [48]. A. Salehi [49] и Heppner и соавт. [50] показали, что грелин оказывает ингибирующее действие на секрецию инсулина. Было выявлено, что грелин снижает глюкозо-индуцированное высвобождение инсулина из островковых клеток поджелудочной железы, а в жировой и мышечной ткани потенцирует инсулин-стимулированный захват глюкозы, улучшая чувствительность клеток к инсулину.

Дефицит ГР и низкие уровни ИФР-1 у пациентов с СПВ по принципу обратной связи также могут способствовать стимуляции секреции грелина [51]. Наличие гипергрелинемии, низкого уровня гормона роста и ИФР-1 может быть следствием рецепторной (GHS-R1) резистентности к действию грелина, так как известно, что ГР-рилизинговое действие опосредовано GHS-R1. Гипергрелинемия была зафиксирована и при изолированном СТГ-дефиците, однако только при СПВ выявлено увеличение числа грелинсекретирующих клеток [10].

Вопрос о снижении уровня грелина с целью редукции гиперфагии и ожирения в настоящее время до сих пор остается открытым, к сожалению, фармакологическое снижение содержания грелина при помощи соматостатина у взрослых пациентов и подростков с СПВ не оказало влияния на аппетит и весовые параметры пациентов [52, 53]. Однако недавно было выявлено положительное влияние терапии аналогом GLP-1 на снижение массы тела и аппетита на фоне подавления секреции грелина при этом синдроме [54].

При СПВ имеет место значимая гипергрелинемия, которая прогрессирует с возрастом, и, возможно, является одним из механизмов развития гиперфагии и ожирения. Уровень ИФР-1 у детей с СПВ значительно снижен по сравнению со здоровыми детьми и детьми с КЭО, что согласно принципу обратной связи также может стимулировать секрецию грелина. Уровень инсулина и индекс HOMA-IR при СПВ также ниже по сравнению с детьми с КЭО.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования - Н.Н. Волеводз, Е.А. Богова

Сбор и обработка материала - Е.А. Богова,

Н.Н. Волеводз, А.В. Ильин

Статистическая обработка данных - Е.А. Богова

Написание текста - Е.А. Богова, Н.Н. Волеводз, В.А. Петеркова 

Редактирование - В.А. Петеркова, Н.Н. Волеводз

Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов.