Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

Оригинальные работы

Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением

Сенцова Т.Б., Черняк О.О.*, Ворожко И.В., Гаппарова К.М., Григорьян О.Н., Чехонина Ю.Г.,

Чуричева А.М.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр

питания, биотехнологии и безопасности пищи», г. Москва

Целью работы явилось изучение генетических предикторов эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии при различных полиморфных вариациях генов АроЕи ЬРЬ у больных ожирением.

Было обследовано 88 больных ожирением в возрасте от 19 до 67 лет (27 мужчин и 61 женщина, средний возраст которых составил 38,40+2,82 лет, а средний ИМТ составил 41,71+1,23). Состояние липидного обмена включало определение концентрации общего холестерина, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности, липопротеинов высокой плотности методом турбидиметрии и спектрофотометрии. Анализ полиморфных маркеров 8ег447Тег гена ЬРЬ (c.1595C>G), Су8112Ащ (с.388Т>С) и А^158Сув (с.526С>Т) гена АроЕ проводили методом полимеразной цепной реакции.

Полученные данные указывают на существенные отличия в эффективности проведенной диетотерапии в зависимости от генотипа. Установлено, что эффективность диетотерапии больных ожирением значительно выше у носителей генотипов с.388 Т/Т+с.526 С/С (на 20% снижается уровень общего холестерина, на 19% — триглицеридов, на 20% — липопротеинов низкой плотности, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 9% — глюкозы), с.388 Т/Т + с.526 С/Т гена АроЕ (на 24% снижается содержание общего холестерина, на 20% — триглицеридов и на 2% увеличился уровень липопротеинов высокой плотности) и С/С гена LPL (на 18% снижается концентрация общего холестерина, на 17% — триглицеридов, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 18% — липопротеидов низкой плотности, на 9% — глюкозы).

Таким образом, полиморфные аллели генов АроЕ и ЬРЬ могут использоваться как биомаркеры прогноза эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением Ключевые слова: ген, ожирение, диетотерапия, АроЕ, ЬРЬ , полиморфизмы.

Genetic predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients

Sentsova T.B., Chernyak O.O.*, Vorozhko I.V., Gapparova K.M., Grigoryan O.N., Chekhonina Yu.G., Churicheva A.M.

Federal State Institution of Science "Federal Research Centre of nutrition, biotechnology and food safety"; Ustinsky proezd dom 2/14, Moscow, Russia, 109240

Objectives: The aim of the study was to investigate the genetic predictors of standard low-calorie diet at different polymorphic variations ApoE and LPL genes in obese patients.

Materials and methods: Our study involved 88 obese patients aged 19 to 67 years (27 men and 61 women, mean age 38.40 ± 2.82 years and the average BMI 41.71 ± 1.23). Study of lipid metabolism includes the determination of total cholesterol, triglycerides, low-density lipoprotein, high-density lipoprotein determined by spectrophotometry and immuno turbidimetry. Analysis of polymorphisms of LPL gene Ser447Ter (c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) and Arg158Cys (c.526C>T) of ApoE gene was performed by polymerase chain reaction.

o

Results: The results show significant differences in the efficacy of diet, depending on the genotype. We found that obese patients have cn significantly higher carrier genotypes c.388 T/T + c.526 C/C (by 20% reduced total cholesterol, by 19% — triglycerides, by20 % — low density lipoprotein, by 16% — high density lipoprotein, and by 9% — glucose), c.388 T/T + c.526 C/T ApoE gene (by 24% reduced ^

OQ

total cholesterol, by 20% — triglycerides, and by 2% increased level of high-density lipoprotein) and C/C LPL gene (by 18% reduced X

o

LQ <

45

total cholesterol concentration, by 17% — triglycerides, by 16% — high density lipoprotein, by 18% — low density lipoprotein, and by 9% — glucose).

Conclusions: Thus, ApoE and LPL genes alleles can be used as biomarkers of prognosis of efficiency of a standard low-calorie diet therapy in obese patients. ^

Keywords: gene, obesity, diet, ApoE, LPL, polymorphisms.

S

S I

*Автор для переписки/Correspondence author — bio45@inbox.ru lu

DOI: 10.14341/OMET20163 X

Оригинальные работы

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

46

о см

S

с;

0

из £

UJ UJ

S

1

UJ CL

Согласно современным представлениям, реализация принципов персонализированной медицины осуществляется на основе использования геномных данных, позволяющих прогнозировать вероятность развития заболевания и эффективность фар-мако- и диетотерапии [1].

Нутригеномные исследования последних лет свидетельствуют о наличии полиморфизма различных генов, принимающих участие в регуляции липидного обмена, который в большей степени подвержен изменениям у больных ожирением [2]. Поэтому для того, чтобы избежать развития таких осложнений ожирения, как сахарный диабет 2-го типа, сердечно-сосудистые заболевания и др. принципиально важно определить влияние питания на метаболические и, прежде всего, биохимические процессы организма, их изменения на фоне диетотерапии с учетом индивидуальных особенностей больного [3]. Исходя из полигенного характера предрасположенности к ожирению в различных работах были предприняты попытки выявления так называемых «генов-кандидатов». В основном, они сводились к исследованию генов ЕТ0, в-3-адренорецепторов АВЯБЗ, лептина ЬЕР и рецептора лептина ЬЕРЯ [4, 5].

Активное изучение генетической составляющей в развитии дислипидемии позволило расширить спектр исследований, раскрывающих механизмы липолиза и липогенеза. В связи с этим представляется актуальным исследование генов липидного обмена, таких как ген аполипопротеина Е (АроЕ) и липопротеинлипазы (ЬРЬ).

В настоящее время общепринятым методом лечения ожирения является низкокалорийная диетотерапия [6]. Однако эмпирический подход к ее использованию не учитывает индивидуальных протеомных и метабо-ломных особенностей, что сказывается на эффективности проводимых лечебных мероприятий и снижает долгосрочный эффект терапии.

Целью работы явилось изучение генетических предикторов эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии при различных полиморфных вариациях генов АроЕ и ЬРЬ у больных ожирением.

Материалы и методы

Было обследовано 88 больных ожирением в возрасте от 19 до 67 лет (27 мужчин и 61 женщина), средний возраст которых составил 38,40+2,82 лет, а средний индекс массы тела (ИМТ) составил 41,71 + 1,23, находящихся на лечении в отделении профилактической и реабилитационной диетологии ФГБНУ «НИИ питания». Всем больным проводились физикальное и антропометрическое исследование: определяли рост, массу тела с последующим расчетом ИМТ.

Критериями эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии наряду с редукцией массы тела явились позитивные изменения липидного и углеводного обменов.

Липидный обмен характеризовался на основании определения концентрации общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), методом турбидиметрии и спектрофотометрии на автоматическом анализаторе ConeLab60i (Финляндия).

Анализ полиморфных маркеров Ser447Ter гена LPL (c.1595C>G), Cys112Arg (c.388T>C) и Arg158Cys (c.526C>T) гена ApoE проводили методом полиме-разной цепной реакции (ПЦР) при использовании детектирующего амплификатора «ДТ-96», ампли-фикатора «Терцик» и детектора «Джин» фирмы «ДНК-Технология» (Россия) с наборами для ДНК диагностики, разработанными ФГУП «ГосНИИгенетика».

Обработку полученных результатов проводили с использованием пакета статистических программ SPSS (США). При анализе определяли средние значения признака (M), стандартные ошибки среднего (m), среднеквадратичные отклонения (о). Достоверность различий оценивали с помощью критерия Стьюдента (t) для независимых и связанных выборок при значениях вероятности р<0,05. Различия групп расценивались как статистически значимые при р<0,05 или высоко значимые при р<0,01. Достоверность различий в частоте встречаемости генов в группах больных и здоровых лиц оценивали с помощью критерия Пирсона с достоверностью 95%. Исследование являлось открытым, проспективным и было одобрено локальным Комитетом по этике ФГБНУ «НИИ питания». Информированное согласие на проведение генетических исследований было получено у всех пациентов.

Результаты и их обсуждение

Как показало проведенное исследование, у больных ожирением при соблюдении стандартной низкокалорийной диеты в течение 14 дней, независимо от но-сительства полиморфных аллелей генов ApoE и LPL, наблюдалась редукция жирового компонента состава тела (табл. 1). В среднем, у больных ожирением редукция массы тела составила около 4%.

Поскольку метаболические изменения у больных ожирением в основном сопряжены с изменениями липидного обмена, была проведена оценка динамики биохимических показателей крови при различных полиморфных вариантах генов ApoE и LPL до и после применения стандартного варианта низкокалорийной диеты, результаты которой представлены в таблицах 2 и 3.

Полученные результаты указывают на существенные отличия показателей жирового обмена в процессе диетотерапии у больных ожирением в зависимости от генотипа ApoE и LPL.

Таблица 1

Динамика изменения жирового компонента состава тела у носителей полиморфных вариантов генов ApoE и LPL, больных ожирением

в процессе 14-дневной стандартной низкокалорийной диетотерапии

Генотип Редукция массы тела,% Редукция жировой массы, % Редукция висцеральной жировой массы, %

Ген ApoE

c.388 /T + c.526 C/C (n=38) 4,61±0,49 5,84±0,60 6,65±1,11

c.388 T/T + c.526 T/T (n=17) 4,43±0,49 6,71±2,19 5,45±0,99

c.388 T/T + c.526C/T (n=18) 5,45±0,85 6,80±2,23 6,33±0,50

c.388T/C + c.526C/C (n=15) 3,20±0,36 5,74±2,35 4,21±0,38

Ген LPL

C/C (n=75) 4,61±0,80 6,74±0,71 6,53±1,05

C/G (n=13) 4,95±0,51 4,44±0,11 2,99±1,99

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

Оригинальные работы

DOI: 10.14341/OMET2016345-48

Таблица 2

Динамика биохимических показателей у больных ожирением - носителей полиморфных вариантов гена АроЕ в процессе стандартной

низкокалорийной диетотерапии

Генотип ОХ

1. c.388 /T + c.526 C/C До 5,88±0,27*** 1,79±0,14*** 1,27±0,06*** 3,84±0,23*** 6,08±0,35*** 1,15±0,08 0,99±0,10

(n=38) После 4,70±0,23 1,45±0,12 1,07±0,05 3,07±0,20 5,53±0,22 0,90±0,06 0,74±0,06

2. c.388 T/T +C.526 T/T До 4,67±0,31 1,61±0,21 1,30±0,10* 2,76±0,27 5,72±0,27 1,15±0,35 0,86±0,26

(n=17) После 4,20±0,27 1,32±0,18 1,07±0,07 2,67±0,23 5,31±0,24 0,92±0,08 0,74±0,05

3. c.388 T/T + C.526C/T До 5,75±0,36** 1,46±0,23** 1,49±0,15** 3,67±0,35 5,33±0,16 1,01±0,14 1,16±0,20

(n=18) После 4,38±0,37 1,17±0,13 1,52±0,18 2,73±0,36 4,74±0,22 0,91±0,09 0,87±0,19

4. c.388T/C + c.526C/C До 5,18±0,59 1,45±0,21** 1,34±0,10 3,19±0,56 6,02±0,12 0,98±0,09 0,53±0,06

(n=15) После 3,56±0,27 1,19±0,21 1,17±0,2 1,90±0,29 5,52±0,27 0,90±0,07 0,56±0,06

Прим.: * - p<0,05; ** - p<0,01; *** - p<0,001

Таблица 3

Динамика биохимических показателей у больных ожирением - носителей полиморфных вариантов гена LPL в процессе стандартной

низкокалорийной диетотерапии

Генотип ОХ ТГ ЛПВП ЛПНП Глюкоза АпоА1 АпоВ

1. C/C (n=75) До 5,62±0,19*** 1,68±0,11*** 1,31±0,06*** 3,59±0,17*** 5,92±0,23*** 1,12±0,07 1,07±0,11

После 4,59±0,20 1,40±0,09 1,10±0,05 2,93±0,18 5,36±0,16 0,91±0,05 0,73±0,06

2. C/G (n=13) До 5,86±0,65 1,98±0,19 1,22±0,11** 3,81±0,57 5,75±0,32** 1,14±0,20 1,01±0,29

После 4,63±0,42 1,30±0,16 1,10±0,04 3,14±0,34 5,19±0,17 0,87±0,05 0,90±0,13

Прим.: * - p<0,05; ** - p<0,01;

p<0,001

Выявлено, что при генотипах с.388 T/T + c.526 C/C и c.388 T/T + c.526 C/T гена ApoE содержание липидов и глюкозы у больных ожирением статистически значимо снижалось, что указывало на высокую эффективность проводимой диетотерапии. У больных с генотипами c.388 T/C + c.526 C/C и c.388 T/C + c.526 T/T такой закономерности выявлено не было.

При изучении динамики биохимических показателей крови носителей различных полиморфных маркеров гена LPL было установлено, что выраженный положительный эффект от диетотерапии у больных ожирением наблюдался у больных — носителей полиморфного варианта С/С гена LPL.

На основании полученных данных можно заключить, что эффективность диетотерапии при дислипидемии и гипергликемии у больных ожирением значительно выше у носителей генотипов c.388 T/T+c.526 C/C (на 20% снижается уровень общего холестерина, на 19% — три-глицеридов, на 20% — липопротеинов низкой плотности, на 16% — липопротеинов высокой плотности, на 9% — глюкозы), c.388 T/T + c.526 C/T гена ApoE (на 24% снижается содержание общего холестерина, на 20% — триглицеридов и на 2% увеличился уровень липопротеинов высокой плотности) и С/С гена LPL (на 18% снижается концентрация общего холестерина,

Дедов И.И., Тюльпаков А.Н., Чехонин В.П., и др. Персонализированная медицина: современное состояние и перспективы. // Вестник РАМН. - 2012. -№12 - С.4-12. [Dedov II, Tyulakov AN, Chekhonin VP. Personalizirovannaya medicina: sovremennoe sostoyanie i perspektivy. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2012;(12):4-12. (In Russ).]

Романцова Т.И. Эпидемия ожирения: очевидные и вероятные причины // Ожирение и метаболизм. - 2011. - Т. 8. - №1 - C. 5-19. [Romantsova TI. Epidemiya ozhireniya: ochevidnye i veroyatnye prichiny. Obesity and metabolism. 2011;8(1):5-19. (In Russ.)]. doi: 10.14341/2071-8713-5186 Agarwal C, Cohen HW, Muzumdar RH, et al. Obesity, hyperglycemia and endothelial function in inner city Bronx adolescents: a

на 17% — триглицеридов, на 16% — липопротеидов высокой плотности, на 18% — липопротеидов низкой плотности, на 9% — глюкозы).

Таким образом, исследование полиморфных маркеров генов липидного обмена в комплексе с индивидуальными особенностями гормонального и иммунного статуса больного ожирением при оценке эффективности диетотерапии может быть использовано для разработки персонализированных подходов к диетотерапии, направленных на поддержание динамического равновесия и адаптационного потенциала. Кроме этого, коррекция дислипидемии и других метаболических нарушений на ранних стадиях ожирения создаст условия для своевременной диагностики и снижения риска развития сопутствующих ожирению заболеваний.

Дополнительная информация

Информация о финансировании: работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГБУ «НИИ питания» в рамках тем №121 «Критерии клинико-иммунологи-ческой диагностики и индивидуализация комплексной терапии у больных с ожирением» и №133 «Разработка системы биомаркеров нарушения метаболизма и персонификация дието- и фармакотерапии при ожирении у детей и взрослых».

Литература

cross-sectional study. Int J Pediatr Endocrinol. 2013;2013( 1): 18. doi: 10.1186/1687-9856-2013-18.

4. El-Sayed Moustafa JS, Froguel P. From obesity genetics to the future of personalized obesity therapy. Nature Reviews Endocrinology. 2013;9(7):402-413. doi: 10.1038/nrendo.2013.57.

5. Garver WS, Newman SB, Gonzales-Pacheco DM, et al. The genetics of childhood obesity and interaction with dietary macronutrients. Genes Nutr. 2013;8(3):271-287. doi: 10.1007/s12263-013-0339-5.

6. Бутрова С.А., Дзгоева Ф.Х. Современная терапия ожирения. // Российский Медицинский Журнал. - 2005. - Т. 13. № 2 - С.96-99. [Butrova SA, Dzgoeva FK. Sovremennaya terapiya ozhireniya. Rossijskij Medicinskij Zhurnal. 2005; 13(2):96-99 (In Russ.)]

47

о

CM

S

c;

0

из

zs

LU

s

LU

s

1 LU CL

2.

Оригинальные работы

Ожирение и метаболизм. 2016;13(3):45-48

DOI: 10.14341/0MET2016345-48

Информация об авторах [Authors Info]

Черняк Ольга Олеговна, к.б.н. [Ol'ga O. Chernyak, MD, PhD]. Адрес: 117036, г. Москва, ул. Дмитрия Ульянова, д. 11. [Address: 11, Dm. Ulyanova street, Moscow, 117036 Russian Federation]. eLibrary SPIN: 7496-8318 Email: bio45@inbox.ru

Сенцова Татьяна Борисовна, д.м.н., проф. [Tat'yana B. Sentsova, MD, ScD, prof.] eLibrary SPIN: 7015-669. Ворожко Илья Викторович, к.м.н. [Il'ya V. Vorozhko MD, PhD.] eLibrary SPIN: 9117-5890. Гаппарова Камила Минкаиловна, к.м.н. [Kamila M.Gapparova, MD, PhD]. Григорьян Ольга Николаевна, к.м.н. [Ol'ga N. Grigor'yan, MD, PhD] eLibrary SPIN: 2713-6984. Чуричева Александра Михайловна, аспирант [Aleksandra M. Churicheva, postgraduate student]. Чехонина Юлия Геннадьевна, к.м.н. [Yuliya G. Chekhonina, MD, PhD] eLibrary SPIN: 3181-6767

Цитировать:

Сенцова Т.Б., Черняк О.О., Ворожко И.В., и др. Генетические предикторы эффективности стандартной низкокалорийной диетотерапии у больных ожирением // Ожирение и метаболизм. — 2016. — Т. 13. — № 3 — С. 45-48. doi: 10.14341/OMET2016345-48

To cite this article:

Genetic predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients predictors of the effectiveness of the standard low-calorie diet in obese patients. Obesity and metabolism. 2016;13(3):45-48. doi: 10.14341/OMET2016345-48

48

43

о

CM

C3

^

s

0

из

Z£

LU

s

LU

s

1 LU CL