Характер питания — один из важнейших поведенческих факторов, играющих огромную роль в возникновении и прогрессировании ряда неинфекционных алиментарно-зависимых заболеваний [1, 2]. Благодаря активному внедрению молекулярно-генетических технологий в практику здравоохранения стало известно, что значительную роль в пищевом поведении человека играет генетический фактор [3, 4]. В последние десятилетия доказан существенный вклад целого ряда генетических полиморфизмов в развитие алиментарно-зависимых заболеваний, связанных с нарушением пищевого поведения [4—7].

Вопрос влияния генетических полиморфизмов на пищевое поведение жителей Российской Арктики изучен недостаточно. В ряде работ [8, 9] показано, что частота генетических полиморфизмов, ассоциированных с риском развития алиментарно-зависимых заболеваний, у населения Крайнего Севера отличается от частоты в европейских и азиатских популяциях, однако фенотипическое проявление этих полиморфизмов остается практически не изученным.

Цель исследования — изучение связи генетических полиморфизмов rs9939609 гена FTO, rs4994 гена ADRB3, rs659366 гена UCP2 и rs5219 гена KCNJ11 у населения Арктической зоны РФ (Ямало-Ненецкий автономный округ) c содержанием в рационах жира, насыщенных жирных кислот (НЖК), углеводов и добавленного сахара, избыточный уровень потребления которых является фактором риска развития таких алиментарно-зависимых заболеваний, как сердечно-сосудистые, артериальная гипертензия, ожирение, сахарный диабет и др. [1, 10]. Согласно «Нормам физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах» и рекомендациям ВОЗ потребление жира, НЖК должно составлять соответственно не более 30 и 10% от суточной калорийности рациона, углеводов в целом — 56—58%, в том числе добавленного сахара не более 10% от суточной калорийности рациона [10, 11].

Полиморфизмы rs9939609 гена FTO, rs4994 гена ADRB3, rs659366 гена UCP2, как было показано в европейских популяциях, ассоциированы с риском ожирения. Результаты исследований у детей в возрасте 4—5 лет с носительством аллеля, А полиморфизма rs9939609 выявили потерю контроля за потреблением пищи и предпочтение более высококалорийной пищи по сравнению с носителями генотипа ТТ [12]. Результаты метаанализа с участием 11 000 обследованных свидетельствуют, что у лиц с генотипом СТ гена ADRB3 индекс массы тела в среднем на 0,3 кг/м² выше, чем у носителей генотипа ТТ, а также наблюдается более раннее (на 22 года) развитие сахарного диабета 2-го типа [13]. Авторы метаанализа [14, 15], включившего 12 исследований полиморфизма rs659366 гена UCP2 с общим количеством обследованных 7390 (контрольная группа) и 9890 (пациенты с ожирением) показали статистически значимую ассоциацию с ожирением у выходцев из Европы, в отличие от выходцев из Азии, где связь с ожирением не выявлена. Полиморфизм rs5219 гена KCNJ11, как было установлено при обследовании европейцев и американцев европейского происхождения, ассоциирован с сахарным диабетом 2-го типа [16, 17].

Исследование фактического питания и генетических полиморфизмов коренного и пришлого населения было проведено в поселках Тазовский и Гыда Тазовского района муниципального образования на северо-востоке Ямало-Ненецкого автономного округа. Обследованы 175 человек (135 женщин и 40 мужчин) в возрасте от 19 до 75 лет, проживающих на территории Арктической зоны Р.Ф. Среди всех обследованных 81% составляло коренное население Арктической зоны, на 98% представленное ненцами. Для анализа фактического питания использовался 24-часовой (суточный) метод воспроизведения.

ДНК выделяли из буккального эпителия стандартным методом с использованием многокомпонентного лизирующего раствора, разрушающего комплекс ДНК с белком, затем ДНК сорбировали на покрытые силикагелем магнитные частицы, отмывали спиртом и на конечном этапе элюировали в буферный раствор. Для выделения ДНК использовали набор реагентов РеалБест ДНК-экстракция 3 (ЗАО «Вектор-Бест», Россия). Выделение проводилось на автоматической станции epMotion 5075 («Eppendorf», Германия). Генотипирование проводили с применением аллель-специфичной амплификации с детекцией результатов в режиме реального времени и использованием TaqMan-зондов, комплементарных полиморфным участкам ДНК [5, 18]. Для проведения амплификации использовали амплификатор CFX96 Real Time System (BIO-RAD, США).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием системы PASW Statistics 20. Тесты на соблюдение равновесия Харди—Вайнберга и выявление ассоциаций методом Пирсона χ² проводили с помощью программы DeFinetti на сайте Института генетики человека (Мюнхен, Германия)^​1​᠎.

Для выявления связи изучаемых генетических полиморфизмов с уровнем потребления жиров проведено исследование по типу «случай—контроль». Все обследуемые были распределены в две группы: участники 1-й группы потребляли жира в количестве более 30% от суточной калорийности рациона (случай), представители 2-й группы — менее 30% от суточной калорийности рациона (контроль). В результате проведенных исследований обнаружено, что величины частот аллеля, А полиморфизма rs9939609 гена FTO и аллеля Т полиморфизма rs659366 гена UCP2 ниже, чем в европейских популяциях, и согласуются с показателями, полученными ранее для населения Арктической зоны Российской Федерации (табл. 1)

Изучение связи содержания НЖК в рационе с изучаемыми генетическими полиморфизмами проводили по типу «случай—контроль». Для этого все обследованные были распределены в две группы: в 1-й группе содержание НЖК составляло более 10% от суточной калорийности рациона (случай), во 2-й — менее 10% от суточной калорийности рациона (контроль). Результаты исследований показали, что частота аллеля, А полиморфизма rs9939609 гена FTO в группе обследуемых с содержанием НЖК в рационе более 10% от суточной калорийности рациона на 20,2% выше по сравнению с группой с содержанием НЖК менее 10% от суточной калорийности рациона (табл. 2).

При изучении полиморфизма rs659366 гена UCP2 выявлена положительная ассоциация аллеля С с высоким содержанием НЖК в рационе у его носителей, однако эта связь не достигла статистической значимости (ОР=1,36, 95% ДИ 0,86—2,0 при р=0,19) (см. табл. 2).

Результаты изучения полиморфизмов rs4994 гена ADRB3 и rs5219 гена KCNJ11 не выявили связей с высоким содержанием НЖК в рационе у изучаемой группы (см. табл. 2).

Для более детального исследования связи полиморфизма rs9939609 гена FTO с высоким содержанием НЖК в рационе мы провели исследование по типу «случай—контроль» отдельно у мужчин и женщин. В результате проведенных исследований статистически достоверная ассоциация аллеля, А этого полиморфизма с высоким содержанием НЖК в рационе была выявлена только у женщин (ОР=1,82; 95% ДИ 1,04—3,19; р=0,04) (табл. 3).

При изучении содержания НЖК у обследуемых в зависимости от генотипа полиморфизма rs9939609 гена FTO подтверждена статистически значимая связь аллеля, А с высоким содержанием НЖК в рационе носителей этого аллеля (табл. 4).

При изучении связи полиморфизмов rs9939609 гена FTO, rs4994 гена ADRB3, rs659366 гена UCP2 и rs5219 гена KCNJ11 с содержанием жира, углеводов и добавленного сахара в рационе у обследуемых арктической зоны Российской Федерации по типу «случай—контроль» нами не было выявлено статистически значимых ассоциаций с этими показателями (табл. 5, 6).

Результаты исследований подтвердили наличие генетических особенностей у жителей Арктической зоны России (Ямало-Ненецкий автономный округ). В ходе проведенных исследований обнаружено, что величины частот аллелей риска алиментарно-зависимых заболеваний полиморфизмов rs9939609 гена FTO и rs659366 гена UCP2 в среднем на 15% ниже, а полиморфизмов rs4994 гена ADRB3 и rs5219 гена KCNJ11 выше в среднем на 45 и 10% соответственно, чем у населения центральных регионов России, американцев европейского происхождения и европейцев.

Результаты проведенных исследований выявили статистически достоверную связь аллеля, А полиморфизма rs9939609 гена FTO с высоким содержанием НЖК в рационе (ОР=1,74; 95% ДИ 1,04−2,91 при р=0,03). Определены гендерные различия: статистически достоверная ассоциация аллеля, А полиморфизма rs9939609 гена FTO с высоким содержанием НЖК в рационе выявлена только у женщин (ОР=1,82; 95% ДИ 1,04−3,19 при р=0,04).

При изучении связи полиморфизмов rs9939609 гена FTO, rs4994 гена ADRB3, rs659366 гена UCP2 и rs5219 гена KCNJ11 с содержанием жира, углеводов и добавленного сахара в рационе у обследуемых Арктической зоны Российской Федерации не было выявлено статистически значимых ассоциаций с этими показателями.

Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания в рамках Программы Фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013—2020 гг. (тема № 0529−2016−0024).

Участие авторов:

Концепция и дизайн — Е.С., Э.К., А.Б.

Сбор и обработка материала — Э.К., И.К., Е.С.

Статистическая обработка данных, написание текста — Е.С., Э.К.

Редактирование — А.Б.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

*Батурин Александр Константинович — д.м.н., проф. [Aleksandr K. Baturin, MD, Professor]; адрес: 109240, Россия, Москва, Устьинский проезд, д. 2/14 [address: 2/14 Ust’inskiy proezd, Moscow, 109240, Russia]; https://orcid.org/0000-0002-7455-2372, eLibrary SPIN: 8779-5240; e-mail: baturin@ion.ru

Сорокина Елена Юрьевна — к.м.н., в.н.с. [Elena Y.Sorokina, PhD, Leader researcher]; https://orcid.org/0000-0002-6530-6233, eLibrary SPIN: 6369-2605; e-mail: sorokina@ion.ru

Кешабянц Эвелина Эдуардовна — к.м.н., с.н.с. [Evelina E. Keshabyants, PhD, Senior researcher]; https://orcid.org/0000-0001-9762-2647, eLibrary SPIN: 1141-9666; e-mail: evk1410@mail.ru

Кобелькова Ирина Витальевна — к.м.н., с.н.с. [Irina V. Kobelkova, PhD, Senior researcher]; https://orcid.org/0000-0002-1237-5147, eLibrary SPIN: 1190-1096; e-mail: irinavit66@mail.ru