Абдоминальное ожирение (АО) и связанные с ним инсулинорезистентность (ИР), сахарный диабет 2-го типа (СД2), метаболический синдром (МС), артериальная гипертензия (АГ) являются одной из серьезнейших медико-социальных и экономических проблем XXI века [1]. По данным ВОЗ, около 20—30% людей в мире страдают ожирением [1]. В настоящее время в Кыргызской Республике по сравнению с 80—90 годами прошлого столетия количество людей с избыточной массой тела и ожирением (в том числе абдоминальным) возросла почти в 2 раза и составляет 30,8, 25,7 и 52,3% соответственно [2, 3]. Ожирение имеет генетическую составляющую и проявляется при гиподинамии и переедании. С развитием пищевой индустрии характер питания многих популяций (особенно в городах) изменился, в рационе питание преобладает провоцирующее ожирение «готовая еда», богатая углеводами и жирами.

АО встречается наиболее часто у лиц с наследственной предрасположенностью к полноте. В настоящее время найдено множество генов-кандидатов, предположительно участвующих в патогенезе ожирения и связанных с ним заболеваний. Важным связующим звеном между АО и ИР, СД2, МС и АГ является адипонектин (АН), который вырабатывается адипоцитами жировой ткани [4]. АН поддерживает метаболический баланс в норме, участвует в регуляции углеводного и жирового обмена за счет повышения чувствительности тканей к инсулину и снижения синтеза триглицеридов [5, 6]. Продукция А.Н. в организме контролируется геном АН, который локализован на длинном плече третьей хромосомы в локусе 3q27 [7]. В гене АН имеется несколько полиморфных локусов. Полиморфный участок G276T, локализованный во втором интроне гена АН, является наиболее изученным и ассоциирован с развитием ожирения, ИР, СД2 и МС [8—10].

Цель исследования — изучить распространенность аллелей полиморфного локуса G276Т гена АН в кыргызской популяции и оценить роль данного полиморфного маркера в развитии АО у пациентов кыргызской национальности.

Обследовали 288 человек в возрасте 40—70 лет (средний возраст 52,3±8,2 года), из которых 139 (81 женщина, 58 мужчин) с АО и 149 (62 женщины, 87 мужчин) без АО (контроль). Все лица, участвующие в исследовании, подписали информированное согласие. Регистрировали антропометрические параметры [(масса тела, рост, окружность талии (ОТ) и бедер (ОБ), индекс массы тела (ИМТ) и отношение окружности талии к окружности бедер ОТ/ОБ)]. ИМТ вычисляли по формуле: ИМТ=рост (см)/масса тела (кг)². При ИМТ ≥30 кг/м² диагностировали ожирение. Абдоминальное ожирение диагностировали при ОТ ≥88 см у женщин и ≥102 см у мужчин.

Артериальное давление (АД) оценивали по результатам среднего из двух измерений. За А.Г.  принимали значения САД≥140 мм рт.ст., ДАД≥90 мм рт.ст.

Лабораторные методы исследования включали определение гликемии, уровень общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), которое проводилось на биохимическом анализаторе («Beckman», США). Содержание холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) рассчитывали по формуле Фридвальда [11]. Содержание лептина и иммунореактивного инсулина исследовали в сыворотке методом иммуноферментного анализа в лаборатории Hospital Saint-Vincent De Paul (Париж, Франция). Индекс инсулинорезистентности НОМА-IR высчитывался по формуле: НОМА= (инсулин сыворотки, мкМЕ/мл × сахар плазмы (ммоль/л)/22,5. ИР диагностировали при значении индекса НОМА-IR ≥2,77.

ДНК выделяли из периферической крови стандартным фенольно-хлороформным методом. Полиморфизм G276T гена АН определяли методом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов с использованием специфических праймеров (прямой — 5’-GGCCTCTTTCATCACAGACC-3’, обратный — 5’-AGATGCAGCAAАGCCAAAGT-3’). Для расщепления ПЦР-продуктов использовали фермент BsmI. После рестрикции получены три генотипа: ТТ –196 п.н., GT — 196±148+48 п.н., и GG — 148±48 п.н.

Обработка полученных результатов проводилась с помощью пакета программ Statistica v.7.0. («StatSoft») и GrapgPad Prism v 5.0. Для сравнения показателей использовался t-критерий Стъюдента для переменных с нормальным распределением (данные представлены как среднее ± стандартное отклонение) и U-теста Манна—Уитни для переменных с непараметрическим распределением (данные представлены как медиана, 25-й и 75-й квартили). Анализ связи двух количественных признаков проводился методом ранговой корреляции по Спирмену. Для оценки соответствия распределений генотипов ожидаемым значениям равновесия Харди—Вайнберга и для сравнения частот генотипов и аллелей в выборках больных и здоровых использовался критерий χ². Различия рассматривали как статистические значимые при р<0,05. Для оценки роли генетического маркера (аллеля или генотипа) в развитии АО рассчитывали отношение шансов (ОШ). ОШ более 1 рассматривали как фактор риска.

Частота встречаемости генотипов полиморфизма G276Т гена АН в кыргызской популяции была следующей: 53% (153/288) имеют генотип GG, 43% — гетерозиготный генотип GT (124/288) и 4% (11/288) — редкий гомозиготный генотип ТТ, соответственно частота аллеля G — 0,75, аллеля Т — 0,25. Таким образом, в кыргызской популяции частота встречаемости аллелей G и T полиморфизма G276Т гена АН совпадает с данными, полученными при изучении других популяционных групп: относительно высокая частота G аллеля (0,65—0,80) и низкая Т аллеля (0,20—0,35) [9, 10, 12]. Поскольку генотип ТТ встречается относительно редко (менее 5%) для проведения дальнейшего статистического анализа лица с наличием Т аллели были объединены в одну группу (ТТ+GT).

В связи с тем, что имеются гендерные различия в частоте встречаемости АО, анализ взаимосвязи полиморфного маркера G276T гена АН с предрасположенностью к АО у мужчин и женщин проводили раздельно. У женщин с АО (по сравнению с группой женщин и мужчин без АО) генотип GT+TT и аллель Т встречались статистически значимо чаще (χ²=6,91; р=0,009 для генотипов, χ²=7,89; р=0,005 для аллелей), что свидетельствует об ассоциации аллеля Т полиморфного маркера G276T гена АН с развитием АО у женщин кыргызской национальности (табл. 1).

При генотипах GT+TT и аллеле Т повышается риск развития АО (ОШ=2,5; 95% ДИ 1,25—4,97 для генотипа и ОШ=2,2; 95% ДИ 1,26—4,00 для аллеля). Выявленные особенности в ассоциации аллеля Т и генотипов GT+ТТ с повышенным риском развития АО отмечены лишь у женщин. У мужчин подобных связей с алллем Т не обнаружено. В группе мужчин с АО, наоборот, наблюдалась тенденция к увеличению частоты встречаемости аллеля G локуса G276Т гена АН.

АО сопутствуют ИР и гиперинсулинемия, которые являются основными предикторами развития СД2 [13]. В нашем исследовании только у женщин, носителей аллеля T, отмечена тенденция к увеличению вероятности развития ИР (53% против 35%), однако это различие не достигало уровня статистической значимости.

Пациенты с АО имеют повышенный риск развития СД2 [8, 13]. В нашем исследовании у 50% женщин и 59% мужчин с АО был выявлен СД2. У женщин с АО СД2 статистически значимо чаще встречалcя при наличии аллеля Т (64%), чем при наличии аллеля G (37%) (р=0,017) (см. рисунок). У женщин с АО при наличии аллеля 276 Т, риск развития СД2 повышается почти в 3 раза (ОШ=2,87; 95% ДИ 1,16—7,10; р=0,026).

У носителей аллеля Т выше уровень глюкозы (7,74±3,3 против 6,52±1,17; р=0,033) и индекс HOMA-ИР (3,5±1,7 против 2,63±1,24; р=0,02), чем у носителей аллеля G. Таким образом, аллель Т полиморфизма G276T гена АН ассоциирован с гипергликемией и служит генетическим маркером риска развития гипергликемии и СД2 у женщин с АО.

Одним из возможных механизмов развития ИР при СД2 и АО может быть уменьшение плотности инсулиновых рецепторов на поверхности гипертрофированных адипоцитов [14] и/или увеличение секреции адипоцитами лептина, ФНО-α, ИЛ-6, угнетающих экспрессию АН [15].

АО сопровождается нарушением липидного обмена [14]. В нашем исследовании нарушение жирового обмена у женщин и мужчин с АО проявлялось в виде ожирения, гиперхолестеринемии, гипертриглицеридемии и снижения уровня ХС ЛПВП. Ожирение констатировали при ИМТ ≥30 кг/м². Наличие гиперхолестеринемии признавалось при уровне ОХС ≥5,2 ммоль/л, гипертриглицеридемии — при уровне ТГ ≥1,7 ммоль/л. Повышение уровня ХС ЛПНП признавали при его значениях >2,58 ммоль/л, снижение уровня ХС ЛПВП — при его значениях ≤1,3 ммоль/л у женщин и ≤1,03 ммоль/л у мужчин.

Среди всех видов гиперлипидемий у женщин с АО статистически значимо чаще выявлялась гипертриглициридемия (табл. 2). При анализе взаимосвязи полиморфизма G276Т гена АН с основными показателями липидного спектра крови были получены следующие результаты. У носителей T аллеля гиперхолестеринемия, повышение уровня ЛПНП и сниженный уровень ХС ЛПВП встречались несколько чаще, однако различия не достигали уровня статистической значимости (см. табл. 2). При изучении гендерных различий оказалось, что у женщин с АО при носительстве аллеля T достоверно чаще встречается гипертриглицеридемия (41% против 16,2%; р=0,016); в 3,5 раза повышается риск иметь уровень ТГ ≥1,7 ммоль/л (ОШ=3,5; 95% ДИ 1,23—10,3; р=0,015). Таким образом, аллель Т полиморфизма G276Т гена АН ассоциирован с гипертриглицеридемией и может рассматриваться как генетический маркер избыточного накопление триглицеридов в адипоцитах при АО.

Одним из возможных механизмов гипертриглицеридемии при АО может быть уменьшение продукции АН под действием высокой концентрации лептина [16].

Для уточнения патогенеза АО определяли уровень лептина и инсулина в сыворотке. У больных с АО по сравнению с контрольной группой концентрация лептина была увеличена — 13,2 нг/мл (5,7; 18,7) против 8,6 нг/мл (4,0; 11,0) (р=0,001). У женщин уровень лептина был в 3,0 раза выше, чем у мужчин. Аналогичные результаты получены и в других исследованиях [15].

Результаты корреляционного анализа подтвердили связь количества жировой ткани с лептинорезистентностью; наиболее высокий ИМТ имел место при высоких концентрациях лептина (r=0,70; р<0,0001 у мужчин и r=0,78; р<0,0001 у женщин). Достоверная положительная корреляционная связь выявлена между уровнем лептина и ОТ (r=0,69; р=0,0001 у мужчин и r=0,56; р=0,002 у женщин), ОБ (r=0,63; р=0,0001 у мужчин и r=0,55; р=0,002 у женщин). Таким образом, высокая концентрация лептина ассоциируется с лептинорезистентностью и прямо связана с массой жировой ткани; уровень лептина увеличивается пропорционально количеству жировой ткани, определяющей ОБ и О.Т. Повышенное содержание лептина при АО объясняется дисбалансом адипоцитов и нарушением функциональной активности жировой ткани [16].

Концентрация лептина позитивно коррелирует с концентрацией инсулина (r=0,65; р=0,0001 у мужчин и r=0,35; р=0,007 у женщин) и с индексом HOMA-IR (r=0,52; р=0,0001 у мужчин и r=0,27; р=0,03 у женщин). Уровень инсулина был достоверно выше у пациентов с АО 11,03 (7,3; 15,4) мкЕд/мл, чем у лиц контрольной группы 9,6 мкЕд/мл (5,22; 11,4) (р=0,0020). Содержание инсулина у женщин и мужчин с АО, носителей различных генотипов гена АН не различалось.

У больных с АО выявлена положительная корреляция между уровнем инсулина и ИМТ (r=0,3416; p=0,0001), ОТ (r=0,4169; p=0,0001), ОБ (r=0,3376; p=0,0001), содержанием ТГ (r=0,2275; p=0,020) и САД (r=0,2275; p=0,020). Таким образом, избыток инсулина взаимосвязан с количеством висцерально-абдоминального жира и атерогенной фракцией липидов — ТГ.

Гиперлептинемия и гиперинсулинемия при АО могут быть причиной гипоадипонектинемии [13, 14]. Снижение концентрации АН ассоциируется с ИР [6, 15, 16]. Введение А.Н. экспериментальным животным нормализует чувствительность клеток к инсулину и может корректировать гипергликемию, ассоциированную с ожирением [11, 12]. АН, повышая чувствительность тканей к инсулину за счет повышения фосфорилирования тирозина инсулинового рецептора, препятствует развитию ИР [7]. Полагают, что АН является одним из связующих звеньев между АО, гиперинсулинемией, ИР и СД2 [15].

В кыргызской популяции нами выявлена связь между полиморфным маркером G276Т гена АН и А.О. Риск развития АО, СД2, гипергликемии и гипертриглицридемии у женщин кыргызской национальности ассоциируются с носительством аллеля Т (GG+GT) полиморфного маркера G276T гена А.Н. Наши результаты согласуется с данными S. Yu и соавт. [17], обнаружившими ассоциацию аллеля Т и генотипа ТТ маркера G276T гена АН с ожирением и СД2. У больных СД2 с генотипом ТТ на фоне существенного снижения концентрации АН отмечалось повышение уровня С-реактивного белка, уровня фибриногена, индекса HOMА. Генотип GG отрицательно коррелировал с ИМТ, ОТ и О.Б. Ассоциация аллеля Т и генотипов GT, ТТ с низким уровнем АН, высоким риском развития ИР, ожирения, СД2 и МС подтверждена и в других популяциях [15—18]. Однако в других работах с участием популяций японцев, немцев и французов, оказалось, что аллель Т, а также GT- и TT-генотипы играют протективную роль в развитии ИР и ожирения, а носительство GG генотипа и G аллеля связано с низким уровнем АН, липидными нарушениями, ИР, ожирением, СД2 и МС [19—22]. Столь противоречивые результаты свидетельствуют о крайне низкой их воспроизводимости в различных популяциях мира и о целесообразности исследования ассоциации полиморфизма G276T гена АН с конкретным заболеванием в разных регионах мира с учетом этнических особенностей изучаемой популяции.

Среди этнических кыргызов нами впервые определены частоты аллелей и генотипов полиморфизма G276Т гена АН, которые сопоставимы с их частотами в других популяциях мира. Обнаружена связь полиморфного маркера G276Т гена АН с АО. В кыргызской популяции частота встречаемости неблагоприятного аллеля Т полиморфизма G276Т гена АН, ассоциированного с развитием АО, СД2, гипергликемией и гипертриглицеридемией составляет 0,25. Ассоциация аллеля Т полиморфного маркера G276Т гена АН с повышенным риском развития АО отмечена лишь у женщин. Возможно, это обусловлено генетической гетерогенностью АО у мужчин и женщин, а также гендерными особенностями регуляции экспрессии гена АН.

Авторы выражают благодарность E. Heier из Muséum National d’Histoire Naturelle — Centre National de la Recherche Scientifique (Париж, Франция) за проведение биохимических анализов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.А. Алдашев, Ж.Т. Исакова, О.С. Лунегова

Подбор больных, верификация диагноза и обработка клинической части материала — О.С. Лунегова, А.С. Керимкулова

Проведение экспериментальной части работы (забор крови, выделение ДНК, генотипирование) — Э.T. Талайбекова, Д.А. Асамбаева

Статистическая обработка данных — Ж.Т. Исакова, Э.T. Талайбекова

Написание текста статьи — Ж.Т. Исакова

Редактирование — А.А. Алдашев