Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИПИДНОГО ПРОФИЛЯ И СКЛОННОСТИ К ОЖИРЕНИЮ У СТУДЕНТОВ

Комарова Л.Н. 1 Ляпунова Е.Р. 1 Котляров А.А. 1 Витковская Е.И. 2
1 Обнинский институт атомной энергетики, филиал НИЯУ МИФИ
2 Обнинский институт атомной энергетики
В статье рассмотрены особенности полиморфизма гена ассоциированного с жировой массой FTO, свидетельствующего о генетической предрасположенности к ожирению у студентов разного возраста. Изучен липидный профиль обследуемых лиц (общий холестерин, холестерин липопротеидов низкой плотности и индекс атерогенности). Эти исследования позволят диагностировать на ранних стадиях развитие ожирения у студентов, наличие у них генетической предрасположенности к данному заболеванию.
ожирение
полиморфизм
гены
индекс массы тела
липидный профиль
полимеразно-цепная реакция
1. Баранов В.С. Геномика и фармокинетика в профилактике лечения некоторых распространенных заболеваний у детей // Вопросы современной педиатрии. – 2004. – Т. 3. №6. – С. 57-61.
2. Бутрова С.А., Плохая А.Л. Лечение ожирения: современные аспекты // РМЖ. – 2001. – Т. 9. № 24. – C. 1140-1146.-
3. Гинзбург М.М., Крюков Н.Н. Ожирение. Влияние на развитие метаболического синдрома. Профилактика и лечение – М.: Медпрактика, 2002. – 182 с.
4. Дедов И. И. Проблема ожирения: от синдрома к заболеванию // Ожирение и метаболизм. – 2006. №1. – С. 1–4.
5. Информационный бюллетень ВОЗ № 311. Май 2014. – http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/ru.
6. Колядко М.Г. Определение липидов на поликлиническом уровне. // Медицинские новости. – 2004. № 11. – С. 56–61.
7. Маркова, Г.Н., Кичигин, В.А., Мадянов, И.В. Популяционно-генетический анализ распространенности ожирения в Чувашской республике. – http://www.mediasphera.ru/uppic/Problems %20of %20endocrinology/2010/4/3/PEKR_2010_04_16.pdf.
8. Carlos F., Silva-Nunes С.J et al. Association of FTO and PPARG polymorphisms with obesity in Portuguese women // Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity // Targets and Therapy. – 2013. – Vol. 6. – Р. 241–245.
9. De Luis D., Sagrado М., Aller R. et al. Influence of the Trp64Arg polymorphism in the beta 3 adrenoreceptor gene on insulin resistance, adipocytokine response, and weight loss secondary to lifestyle modification in obese patients // European J. of Internal Medicine. – 2007. Vol. 18. Р. 587–592.
10. Zimmermann E., Skogstrand K., Hougaar D.M. et al. Influences of the Common FTO rs9939609 Variant on Inflammatory Markers Throughout a Broad Range of Body Mass Index // PLoS One. 2011. Vol. 5. Р. 5958.

По данным Всемирной организации здравоохранения ожирение является серьезной медико-социальной проблемой, актуальность которой связана с его высокой распространенностью. Около 30 % населения планеты страдают ожирением [7]. В России в среднем 30 % людей имеют ожирение и 25 % избыточную массу тела.

Пациенты с ожирением имеют повышенный риск развития сахарного диабета второго типа, артериальной гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний, смертность от которых является самой высокой в развитых странах. Растущая заболеваемость населения увеличивает расходы на медицинскую помощь, приводит к сокращению продолжительности и ухудшению качества жизни людей. Ожирение все больше обозначается как социально значимое заболевание. В последнее время большое внимание уделяется проблеме ожирения среди пациентов юношеского возраста. Доказано, что после 18 лет повышение массы тела на 10 кг и более сопровождается значимым увеличением частоты смертности, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний. У лиц до 35 лет с ИМТ более 40 летальность увеличивается в 12 раз. С ростом ИМТ затраты на лечение всех болезней в целом возрастают в геометрической прогрессии. Особенно настораживает экспертов тенденция к увеличению избыточного веса среди детей и подростков, что в перспективе грозит обвальным ростом частоты заболеваний, обусловленных осложнениями от ожирения.

Поэтому раннее выявление ожирения и наследственной предрасположенности к нему является важным для здоровья каждого человека [2, 5].

Кроме того, многие исследователи считают, что причиной развития ожирения являются средовые факторы риска, связанные с изменением характера питания и физической активности, которые могут реализоваться только на фоне генетических факторов [3, 4].

В связи с этим большой интерес представляет идентификация генов-кандидатов ожирения. При обследовании детей и взрослых в различных популяциях выявлено более 100 генетических полиморфизмов, связанных с этим заболеванием [8]. Так, показана выраженная ассоциация полиморфизма гена FTO с увеличением индекса массы тела (ИМТ), жировой массы, отсутствием чувства насыщения пищей и повышением (в 1,5–2 раза) риска развития ожирения [8]. Наиболее тесная связь установлена между ожирением и полиморфизмом этого гена в европейской, японской и мексиканской популяциях. Частота встречаемости мутантного аллеля FTO составляет 46–51 % среди жителей Западной и Центральной Европы, Западной Африки и только 16 % – в Китае [10]. Ключевыми регуляторами обмена липидов являются рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом (Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)). В клетках человека PPAR активно участвуют в углеводном и липидном обмене [9]. Ген PPARG кодирует рецептор PPARγ, который вовлечен в контроль экспрессии генов, участвующих в регуляции обмена жирных кислот и адипогенезе. Мутация в гене PPARG вызывает изменение рецептора PPARγ2, что проявляется нарушением обмена жирных кислот с развитием инсулинорезистентности, дислипидемии, гипертензии, увеличением массы тела и нарушением гомеостаза глюкозы. Наиболее изученным полиморфизмом гена PPARγ является Pro12Ala полиморфизм (rs1801282), который был открыт в 1997 году [8]. На сегодняшний день известны еще несколько генетических вариантов PPARγ, однако, встречаются они гораздо реже. Преобладание вариаций Ala аллеля колеблется от 4 % у азиатского и до 20–26 % у европейского [8] населения.

Проблема генетического полиморфизма ДНК является одной из актуальнейших проблем в современной медицинской генетике. В связи с этим, количество исследований, связанных с анализом генетической предрасположенности, интенсивно увеличивается [1]. Таким образом, исследование генетических полиморфизмов, ассоциированных с уровнем липидов в крови, является практически важным. На основании аллельного профиля генов-кандидатов возможно выявлять наследственные особенности спектра липидов у конкретного человека, а, следовательно, определить предрасположенности человека к определенным болезням, связанным с нарушением липидного обмена.

Целью данной работы было выявление изменений липидного обмена у студентов и определения возможной генетической предрасположенности к ожирению методом полимеразно-цепной реакции.

Материалы и методы исследования

Для анализа на полиморфность генов предрасположенности к ожирению было обследовано 93 студента разного возраста ИАТЭ НИЯУ МИФИ. Перед проведением анализа у всех обследуемых лиц провели антропометрические измерения. У студентов измеряли рост, вес и, исходя из этих данных, для каждого рассчитывали индекс массы тела (ИМТ) по формуле:

ИМТ = масса тела (кг) / рост (м2 ). (1)

Величина ИМТ прямо коррелирует с количеством жира в организме, т. е со степенью ожирения. Но только по значению ИМТ невозможно дифференцировать ожирение от увеличения массы тела за счет мускулатуры и отеков.

Как высокие, так и низкие значения ИМТ связаны с риском для здоровья. При низких ИМТ возрастает риск развития инфекционных заболеваний и заболеваний ЖКТ. При высоких значениях ИМТ, характеризующих ожирение, увеличивается риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, сахарного диабета 2-го типа.

Для уточнения значения ИМТ у всех обследуемых лиц определили тип распределения жира в организме. Для этого измерили окружность талии и обхват бедер. Отношение окружность талии к обхвату бедер является простым методом характеристики распределения жира в организме человека. Оно увеличивается с возрастом и у лиц с выраженным ожирением, и предрасположенным к нему.

Расчет соотношения окружности талии и обхвата бедер характеризует локализацию преимущественного отложения жира и тип ожирения [7]. В зависимости от конкретного значения индекса талия/бедра выделяют три типа распределения жировой ткани в организме человека: андроидный (мужской), гиноидный (женский) и промежуточный. Андроидный тип является наиболее опасным типом распределения жира, повышая риск развития сердечно-сосудитых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа, дислипидемии. Индекс талия/бедра при этом типе составляет для мужчин более 0,90, для женщин более 0,85.

У всех обследуемых лиц был определен липидный профиль, который позволяет определить отклонения в липидном обмене организма. В состав липидного профиля входят: общий холестерин, липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и триглицериды [6]. Из полученных данных был рассчитан коэффициент атерогенности, показатель, характеризующий соотношение атерогенных (ЛПНП) и антиатерогенных (ЛПВП) фракций липидов. Индекс атерогенности (ИА), на основании которого классифицируют дислипопротеинемии (ДЛП), рассчитывали по формуле [4]:

ИА=(ОХ – ЛПВП) / ЛПВП. (2)

Для исследования на генетическую предрасположенность студентов к ожирению нами были выбраны следующие маркеры: ген ассоциированный с жировой массой FTO. Выделение ДНК производили из цельной крови с использованием метода «ДНК-ЭКСТРАН-1», как наиболее эффективного, с выходом ДНК 10-20 мг из 300 мкл цельной крови. Полиморфизм генов оценивали путем ПЦР-анализа в режиме реального времени. По результатам ПЦР-анализа можно было определить: нормальный вариант полиморфизма генов (мутация отсутствует), мутация в гетерозиготной форме (в одном из парных генов), мутация в гомозиготной форме (в обоих парных генах).

Результаты исследования и их обсуждение

Для оценки соотношения веса и роста человека у всех обследуемых лиц рассчитывали индекс массы тела по формуле (1). Формула ИМТ учитывает увеличение массы тела при увеличении роста и пригодна для характеристики пищевого статуса и диагностики ожирения (нарушения липидного обмена). Рассчитав индекс массы тела, определяли степень ожирения.

Величина ИМТ прямо коррелирует с количеством жира в организме. Результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1

Определение индекса массы тела

ИМТ

Дефицит

< 18,5

Норма

18,5-24,9

Избыточная масса тела

25,0-29,9

Ожирение 1 ст.

30,0-34,9

Кол-во студентов, %

14,9

72,3

8,5

4,3

Как видно из результатов обследования большая часть обследуемых лиц – это 72,3 % студентов имеют нормальную массу тела, избыточную массу тела имеет 8,5 % от всех обследуемых лиц. 14,9 % студентов имеют дефицит массы тела, у них также можно предположить наличие нарушение липидного обмена. То же самое можно сказать о тех, кто по результатам обследования имеет ожирение 1 степени, что составляет 4,3 % от всех обследуемых лиц. В связи с этим у них можно предположить наличие нарушения липидного обмена, но только по значению ИМТ невозможно дифференцировать нарушения липидного обмена. Поэтому следующими этапами исследования было определение распределения жира в организме и липидного профиля студентов.

Оказалось, что 13 % обследуемых лиц имеет андроидный тип распределения жира. Он является наиболее опасным для здоровья человека, повышая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа и нарушения липидного обмена. Причем данный тип распределения жира в организме коррелирует с избыточной массой тела и ожирением 1 степени. 72 % обследуемых лиц имеет гиноидный тип распределения жира в организме, что является наиболее здоровым типом распределения. 15 % студентов имеют промежуточный тип распределения жира в организме, что также может свидетельствовать о нарушении липидного обмена.

Для определения липидного профиля у студентов была взята венозная кровь и определено содержание общего холестерина, липопротеинов низкой (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП), а также триглицериды. Результаты отклонений от нормы, как в одну, так и в другую сторону представлены на рис. 1–2.

kom1.tiff

Рис. 1. Показатели липидного профиля больше нормы

Из полученных данных видно, что имеются лица, у которых наблюдается как превышение показателей (рис. 1), так и снижение показателей липидного профиля (рис. 2).

Низкая концентрация холестерина-ЛПВП – показатель высокого фактора риска, не зависимо от концентрации общего холестерина, и серьезный признак риска развития ишемической болезни сердца (ИБС).

kom2.tiff

Рис. 2. Показатели липидного профиля меньше нормы

По показателям липидного профиля крови можно определить нарушение липидного обмена. В ходе сравнения полученных данных по липидному профилю обследуемых лиц было показано, что, что 21,80 % студентов имеют нарушения липидного обмена типа 2А, 4,30 % имеют нарушения липидного обмена 3 типа и 2,20 % имеют нарушения липидного обмена типа 2В и 1 типа. Классификация дислипидемий приведена, по принятой во Всемирной организацией здравоохранения:

1 тип – показатели в норме или отмечается незначительное повышение холестерина и триглиицеридов в крови. Риск развития атеросклероза маловероятен.

2А тип – уровень триглицеридов в норме, холестерин повышен. Резко повышается риск развития атеросклероза.

2В тип – повышенный уровень триглицеридов и холестерина в крови. Высокий риск развития атеросклероза.

3 тип – высокий уровень триглицеридов и холестерина в крови. Риск развития атеросклероза значительно повышен.

4 тип – повышенный уровень триглицеридов, холестерин чаще в норме. Риск развития атеросклероза повышен.

5 тип – холестерин в норме или слегка повышен, уровень триглицеридов высокий. Риск развития атеросклероза невелик.

Также нами был рассчитан коэффициент атерогенности, который характеризует соотношение атерогенных (ЛПНП) и антиатерогенных (ЛПВП) фракций липидов. Индекс атерогенности, на основании которого классифицируют дислипопротеидемии (ДЛП), рассчитывают по формуле (2). Оказалось, что у трех человек индекс атерогенности превышает референсные значения, что повышает у них риск развития атеросклероза, по сравнению с остальными студентами.

Анализ результатов показал, что 11 человек с нормальной массой тела имеют повышенный уровень холестерина. С избыточной массой тела повышенный уровень холестерина имеют четыре человека. С ожирением первой степени – 1 человек, при этом у них концентрация ЛПВП ниже нормы, а концентрация ЛПНП выше нормы. У 8 человек с нормальной массой тела концентрация ЛПВП ниже нормы, все остальные показатели липидного профиля в норме. С избыточной массой тела у двух человек показатели ЛПВП ниже нормы, все остальные показатели липидного профиля в норме. У двух человек с нормальной массой тела показатели ЛПНП выше нормы.

Далее нами для всех обследуемых лиц (94 человека) была проведена ПЦР-реакция на изучение полиморфизмов в гене FTO, контролирующем жировой обмен. По результатам анализа у всех обследуемых лиц присутствует нормальный вариант полиморфизма гена, ассоциированного с жировой массой FTO.

Чтобы исключить влияние наследственного фактора в дальнейшем нами будет изучен полиморфизм других генов-кандидатов, ответственных за генетическую предрасположенность к ожирению.

Работа выполнена при поддержке фонда РГНФ, грант № 15-16-40004.


Библиографическая ссылка

Комарова Л.Н., Ляпунова Е.Р., Котляров А.А., Витковская Е.И. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИПИДНОГО ПРОФИЛЯ И СКЛОННОСТИ К ОЖИРЕНИЮ У СТУДЕНТОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 1-1. – С. 32-36;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8288 (дата обращения: 11.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074