Ассоциация полиморфного маркера Val109Asp гена оментина с абдоминальным ожирением в кыргызской популяции

Список сокращений

АО - абдоминальное ожирение

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИМТ - индекс массы тела

МС - метаболический синдром

ОБ - окружность бедер

ОТ - окружность талии

САД - систолическое артериальное давление

СД1 - сахарный диабет 1-го типа

СД2 - сахарный диабет 2-го типа

ТГ - триглицериды

ХС ЛПВП - холестерин липопротеинов высокой плотности

ХС ЛПНП - холестерин липопротеинов низкой плотности

OR - odds ratio

НОМА-IR - Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance

В связи с урбанизацией населения, повышением доступа к высококалорийным продуктам и снижением физической активности во всех странах мира за последние десятилетия увеличилось количество людей с избыточной массой тела и ожирением [1]. Согласно данным ВОЗ (2015), более 1,9 млрд взрослых людей в возрасте 18 лет и старше имеют избыточную массу тела, из них свыше 600 млн страдают от ожирения [2]. Эта проблема существует и в Кыргызстане. Данные Национального статистического комитета Кыргызской Республики за 2014 г. показывают, что в Кыргызстане 34,7% мужчин и 30,1% женщин имеют избыточную массу тела и 11,6% женщин и 8,4% мужчин страдают ожирением [3].

Длительная энергетическая несбалансированность между калориями, поступающими в организм, и калориями затрачиваемыми, закономерно приводит к накоплению в организме висцеральной жировой ткани, приводящей к избыточной массе тела и ожирению [4, 5]. Жировая ткань синтезирует ряд адипоцитокинов (лептин, адипонектин, резистин, висфатин, чемерин, васпин, апелин), участвующих в метаболизме углеводов и жиров [6]. Одним из недавно открытых секреторных белков висцеральной жировой ткани является оментин [7]. Идентифицировано две изоформы оментина: оментин-1 и оментин-2. В крови преимущественно циркулирует оментин-1, концентрация которого колеблется в пределах от 100 до 1 мкг/мл [8]. У больных с ожирением, инсулинорезистентностью и сахарным диабетом 2-го типа (СД2) уровень оментина в крови понижен [8-12]. При этих заболеваниях низкий уровень оментина сочетается с высоким индексом массы тела (ИМТ) и инсулинорезистентности (НОМА-IR), а также с высоким уровнем триглицеридов (ТГ) и холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) [8-10]. Снижение уровня оментина сопровождается понижением в крови уровня адипонектина и холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) [11, 12].

Оментин представляет собой белок, который состоит из 313 аминокислот с молекулярной массой 38 Кд [13]. Ген, кодирующий аминокислотную последовательность оментина, расположен в хромосоме 1 в локусе 1q22-q23 и состоит из 8 экзонов и 7 интронов [14]. В экзоне 4, в позиции 326 имеется полиморфный участок, обусловленный заменой в кодоне GAC нуклеотида аденина на тимин GTC (326 А→Т), который ведет к аминокислотной замене аспарагина на валин в позиции 109 белка оментина (Val109Asp) [14].

В кыргызской популяции частота встречаемости генотипов и аллелей полиморфного маркера Val109Asp гена оментина не изучалась, не проводилась также ассоциация его с абдоминальным ожирением среди взрослого населения.

Цель исследования - определить риск развития абдоминального ожирения в кыргызской популяции на основе оценки результатов анализа полиморфизма Val109Asp гена оментина.

В исследование включены не имеющие родства между собой 297 человек кыргызской национальности, из которых 127 (46 мужчин и 81 женщина; средний возраст 53±7,0 лет) с абдоминальным ожирением (АО), которое диагностировали при окружности талии (ОТ) ≥88 см у женщин и ≥102 см у мужчин (критерии FDA, 2005). Контрольную группу составили 170 практически здоровых лиц (107 мужчин и 63 женщины; средний возраст 51±9 лет) без АО, сердечно-сосудистых заболеваний и с нормальными показателями углеводного и липидного обмена.

До начала обследования все пациенты были ознакомлены с целью работы и подписали добровольное письменное согласие на русском или кыргызском языках.

Протокол исследования соответствовал этическим стандартом и был одобрен комитетом по биоэтике Национального центра кардиологии и терапии М.З. Кыргызской Республики.

Всем лицам, включенным в исследование, проводилось комплексное клинико-инструментальное обследование: измерялось систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД), определялись рост, масса тела, окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ) с последующим расчетом индекса массы тела (ИМТ) и соотношения ОТ/ОБ.

ДНК из венозной крови выделяли по стандартной методике. Для амплификации полиморфного локуса Val109Asp гена оментина использовались праймеры 5`-GAGCCTTTAGGCCATGTCTCT- 3` и 5`-CTCTCCTTCTTCTCCAGCCCAT-3`. Амплифицированный участок гена оментина длиной 471 пара нуклеотидов расщеплялся на фрагменты с помощью эндонуклеазы AccI. Результаты ПЦР и рестрикции детектировали в 3% агарозном геле и фотографировали гель-документирующей системой UVP (UK) (см. рисунок).

Статистический анализ результатов исследования. Обработка полученных результатов проводилась с помощью пакета программ GraphPad Prism v 5.04. Данные представлены в виде абсолютного числа больных с данным генотипом и процента от их количества в группе. Наблюдаемое частотное распределение генотипов проверялось на соответствие закону Харди-Вайнберга с помощью критерия χ². Для сравнения частот аллелей и генотипов между группами использовали критерий χ² с поправкой Йетса на непрерывность. Рассчитывался 95% доверительный интервал (95% Confidence Interval - 95% CI). Об ассоциации аллелей или генотипов с предрасположенностью к заболеванию судили по величине отношения шансов (OR). Для всех видов анализа статистически значимым считалось значение р<0,05.

Генетическая предрасположенность является существенным фактором риска развития ожирения [15]. Ожирение, особенно абдоминальное, является основным фактором риска развития СД2, АГ и МС [1, 15]. В нашем исследовании из 127 больных с АО у 46 была диагностирована инсулинорезистентность, у 95 - ожирение, у 69 - СД2, у 69 - АГ и у 114 - метаболический синдром (МС).

В настоящее время при изучении факторов наследственной предрасположенности к АО и ассоциированным с ним заболеваниям большое внимание уделяется генам семейства адипоцитокинов, продукты которых, выделяясь висцеральной жировой тканью и участвуя в различных метаболических и клеточных процессах, прямо или косвенно регулируют углеводный и липидный обмен [7, 15]. Одним из недавно выявленных генов, продукт которого секретируется избирательно висцеральной жировой тканью, является ген оментина [13]. В 2005 г. А. Schaffler и соавт. [13] детально описалигеномную структуру, нуклеотидную последовательность, промотор и экзон-интронную организацию гена оментина. В пределах экзона 4 гена оментина идентифицировано два однонуклеотидных полиморфизма: A326T (Val109Asp, rs2274907) и С258Т (His86His, rs2274908) [14].

В нашей работе мы впервые изучили частоту встречаемости генотипов и аллелей полиморфизма Val109Asp гена оментина в кыргызской популяции. У больных с АО и контрольной группы при исследовании локуса Val109Asp гена оментина были выявлены три варианта генотипов: Val/Val=GTC/GTC, Val/Asp=GAC/GTC и Asp/Asp=GAC/GAC (см. таблицу). Как следует из таблицы, в кыргызской популяции около 50% лиц являются носителями гомозиготного генотипа по распространенному аллелю - Asp109Asp. Распределение частоты генотипов полиморфизма Val109Asp гена оментина в контрольной группе (χ²=0,725; p=0,394) и в группе с АО (χ²=2,768; p=0,09) соответствовали равновесию Харди-Вайнберга.

При сравнительном анализе частоты встречаемости генотипов и аллелей полиморфного маркера Val109Asp гена оментина у больных с АО по сравнению с контрольной группой выявлено статистически значимое преобладание гомозиготного генотипа по более редкому аллелю Val109Val. Полученные различия носят статистически достоверный характер и свидетельствуют об ассоциации маркера Val109Asp гена оментинас развитием абдоминального ожирения в популяции кыргызов (χ²=6,29; p=0,043). Частота встречаемости аллеля Val и Asp в группе контроля составила 0,26 и 0,74, а в группе с АО - 0,32 и 0,68 соответственно (χ²=2,54; p=0,11).

При оценке соотношения шансов развития АО нами выявлено, что гомозиготный генотип по редкому аллелю Val109Val является маркером повышенного риска развития АО в кыргызской популяции (OR=3,12; 95% CI 1,23-7,90), а гетерозиготный генотип Asp109Asp, напротив, является протективным (OR=0,82; 95% CI 0,53-1,30). Ассоциации аллельных вариантов полиморфного локуса Val109Asp гена оментина с АО не установлено.

В настоящее время исследований по оценке распределений вариантов полиморфизма Val109Asp гена оментина в различных азиатских и европейских популяциях немного. Тем не менее, по имеющимся немногочисленным литературным данным, частота встречаемости минорного аллеля Val маркера Val109Asp гена оментина у иранцев составляет 0,18 [16], у турков - 0,22 [17], у чехов - 0,30 [18], у американцев - 0,31 [12]. В кыргызской популяции частота встречаемости минорного аллеля Val составила 0,26.

В доступной научной литературе имеются единичные исследования, касающиеся ассоциативных связей полиморфного локуса Val109Asp гена оментина с различными компонентами МС, в том числе и с АО. В 2015 г. опубликована работа, показавшая ассоциацию локуса Val109Asp гена оментина с развитием АО у чехов [18]. При исследовании чешской популяции пациенты с ожирением и без ожирения по частоте встречаемости генотипов и аллелей полиморфного маркера Val109Asp гена оментина существенно не отличались. Однако при сравнении пациентов с ожирением и висцеральным ожирением у последних гетерозиготный генотип Val109Asp встречался значительно чаще, чем гомозиготный генотип - Asp109Asp (р=0,01).

У женщин, проживающих в Иране, варианты полиморфного маркера Val109Asp гена оментина обусловливают предрасположенность к развитию ожирения и раку молочной железы. У иранских женщин, имеющих генотип Val109Val по сравнению с женщинами, имеющими генотип Asp109Asp, повышен риск развития ожирения в 4,5 раза (OR=4,5; 95% CI 1,3-14,9; p=0,01) [16], а при наличии аллеля Val повышен риск развития рака молочной железы в 1, 5 раза (OR=1,5; 95% CI 1-2,20; p=0,04) [19].

В настоящее время не так много данных о влиянии вариантов полиморфизма Val109Asp гена оментина на продукцию, функциональную активность и уровень оментина в крови. У чехов при изучении влияния вариантов полиморфного маркера Val109Asp на уровень оментина самый низкий уровень оментина в крови (409,7±169,1 мкг/л) соответствовал группе лиц с генотипом Val109Val, а самый высокий уровень оментина (475,7±153,7 мкг/л) - группе лиц с генотипом Asp109Asp. Однако эти различия не были достоверными [18].

По результатам многочисленных клинических и экспериментальных исследований оментин является полифункциональным белком, аналогичным по своим биологическим эффектам адипонектину (обладает сосудорасширяющим, противовоспалительным, иммуномодулирующим и антидиабетическим свойствами) [20, 21]. У больных с ожирением, СД1, СД2, эндотелиальной дисфункцией и сердечно-сосудистыми заболеваниями выявлено значимое снижение уровня оментина в крови [8-10, 20]. Низкий уровень оментина коррелирует с высоким индексом массы тела, ОТ/ОБ, HOMA-IR, высокими уровнями в крови инсулина, глюкозы, ХС ЛПНП, триглицеридов и низким уровнем адипонектина и ХС ЛПВП [8-10, 12, 20]. Эти клинические и биохимические ассоциации показывают, что оментин вносит существенный вклад в патогенез развития метаболического синдрома и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим низкий уровень оментина предлагают рассматривать как информативный предиктор развития метаболического синдрома и кардиоваскулярных заболеваний [6, 11, 20, 21].

На основании анализа полиморфного маркера Val109Asp гена оментинабыловыявлено, что гомозиготный генотип Val109Val ассоциирован с развитием абдоминального ожирения в кыргызской популяции.

Исследование полиморфных локусов генов-кандидатов, а также выявление генотипов и аллелей, ассоциированных с заболеванием, позволяет оценить генетические риски развития разных компонентов МС и связанных с ними сердечно-сосудистых осложнений.