Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Распространенность сахарного диабета 2-го типа (СД 2) и резистентности к инсулину ежегодно растут, затрагивая около 422 млн человек во всем мире [1]. А по оценкам Международной диабетической федерации (IDF), в 2021 году 537 млн человек страдали сахарным диабетом; по прогнозам, это число увеличится на 46% и может достигнуть 783 млн к 2045 г. [2].В России на начало 2021 года общая численность больных, состоящих на диспансерном учете с диагнозом «СД 2-го типа», больше 4 млн человек. По Республике Саха (Якутия) на начало 2021 года количество больных, состоящих на диспансерном учете по СД 2-го типа, во всех возрастных группах – 23 387 человек, что составляет 2406 на 100 тыс. населения [3]. СД 2-го типа чаще развивается у лиц старше 40 лет с избыточной массой тела или ожирением, особенно абдоминальным его типом, но может развиваться и в более молодом возрасте, и у лиц с нормальной массой тела [4].

Многие исследователи связывают увеличение распространенности данного заболевания с малоподвижным образом жизни и резким изменением в количестве и качестве продуктов питания, присутствующих в современной западной диете [5, 6].Современный рацион питания населения Якутии кардинально отличается от того, каким он был полвека назад. До недавнего времени основу рациона составляла белково-липидная пища, но развитие земледелия и транспортных сообщений сменило его на углеводно-липидную пищу. Так, по данным Росстата за 2021 год, суточная пищевая ценность потребляемых продуктов среднестатистического жителя Якутии составила 78 г белков, 110 г жиров и 301 г углеводов [7].

В исследовании, где участвовали более 11 тысяч человек с СД 2-го типа, Цзинцзин Цзяо и соавторы (2019) установили, что потребление полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) с пищей, особенно линолевой кислоты и морских омега-3 ПНЖК, связано с более низкой смертностью общей и от сердечно-сосудистых заболеваний [8]. Однако Мингюань Ху с соавторами (2022) в проведенном метаанализе исследований в общем количестве 54 000 пациентов установили, что общее потребление ПНЖК было связано с увеличением заболеваемости СД 2-го типа в Европе и Австралии, тогда как в Азии было, наоборот, связано со снижением заболеваемости. Также они установили, что потребление омега-3 ПНЖК и декозагексаеновой кислоты (ДГК) имело нелинейную связь «доза – реакция» с заболеваемостью СД 2-го типа [9].

Пищевые ПНЖК метаболизируются преимущественно в печени посредством ряда стадий десатуразы жирных кислот и стадий удлинения с помощью ферментов десатуразы жирных кислот (FADS) [10]. Гены десатуразы жирных кислот 1 и 2 (FADS1иFADS2) играют решающую роль в метаболизме ПНЖК. Однонуклеотидный полиморфизм (SNP) rs174537, расположенный в энхансере генов FADS1 и FADS2, влияет на уровень арахидоновой кислотыи тесно связан с ферментативной активностью FADS; установлено, чтогенотип TT (rs174537) фенотипически связан с низкой эффективностью пути биосинтеза ПНЖК в когортах европейцев и афроамериканцев [11]. Частота аллелей полиморфизма rs174537 сильно различается между популяциями [12], что, вероятно, и приводит к различиям в связи ПНЖК и заболеваемостью СД 2-го типа между европейцами и азиатами.

Целью настоящего исследования было изучение возможной связи между генетическими вариантами энхансерагенов FADS1 иFADS2 с предрасположенностью к СД 2-го типа в якутской популяции.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная часть работ по генотипированию полиморфизма rs174537 энхансера генов FADS1, FADS2 была проведена в лаборатории наследственной патологии отдела молекулярной генетики Якутского научного центра комплексных медицинских проблем (ЯНЦ КМП). Для исследования использованы образцы ДНК из коллекции биоматериала ЯНЦ КМП с использованием УНУ «Геном Якутии» (рег. № USU_507512). Исследование проводили с письменного согласия участников. Протокол исследования утвержден локальным комитетом по биомедицинской этике при ЯНЦ КМП.

Выборка состояла из 95 пациентов эндокринологического отделения Республиканской больницы № 2 Государственного бюджетного учреждения «Центр экстренной медицинской помощи» с диагнозом «СД 2-го типа». В состав выборки вошли мужчины (n=31) и женщины (n=64), средний возраст составил 60,2±0,06 года. Группой сравнения служила выборка из 450 добровольцев без хронических заболеваний (306 мужчин и 144 женщин) якутской этнической принадлежности, средний возраст которых составил 49,3±0,05 года. Были сформированы 6 групп обследуемых лиц: группа пациентов с СД 2-го типа с ожирением (n=61), группа пациентов с СД 2-го типа с нормальным ИМТ (n=24), группа пациентов с СД 2-го типа с предожирением (n=10), группа здоровых лиц с нормальным ИМТ (n=162), группа здоровых лиц с ожирением (n=184) и группа здоровых лиц с предожирением (n=104).

Анкета для каждого участника была заполнена при личном осмотре. Рост и вес измерялись у участников без обуви и верхней одежды. ИМТ рассчитывали путем деления веса (кг) на квадрат роста (м2). В соответствии с рекомендациями ВОЗ, ожирение диагностировалось при ИМТ>30 кг/м2, нормальными считались показатели от 18,0 до 24,9 кг/м2.

Биохимический анализ крови пациентов с СД 2-го типа был проведен в лаборатории эндокринологического отделения Республиканской больницы № 2 Государственного бюджетного учреждения «Центр экстренной медицинской помощи» и был указан в истории болезни каждого пациента.

Для проведения молекулярно-генетического анализа образцы геномной ДНК выделяли из цельной крови коммерческим набором для выделения ДНК Newteryx (г. Якутск, Россия). Амплификация области гена, содержащего полиморфный вариант rs174537, проводилась стандартными парами праймеров (прямой праймер: 5’- CAGGGGAGAGAGGTGGAGTA-3’ и обратный праймер: 5’- AGGTCTGTCTGGCTGTCTCC -3’)

Реакционная смесь для ПЦР содержала: праймер прямой и обратный по 10 пикомоль/мкл (1 мкл); БиоМастер HS-Taq ПЦР-Спец (2х) (ООО «Биолабмикс», Россия) – 12,5 мкл; деионизированная вода 9,5 мкл и ДНК (100 мкг/мл) – 1 мкл. Общий объем реакционной смеси для амплификации составил 25 мкл. Температурные условия ПЦР были следующими: 94°C – 4 мин, затем 35 циклов при 94°C – 1 мин, 64°C – 1 мин и 72°C – 1 мин, заключительная элонгация при 72°C – 5 мин. Смесь для ПДРФ объемом 20 мкл состояла из: амплификата – 7 мкл, деионизированной воды – 10,9 мкл, рестрикционного буфера – 2 мкл и эндонуклеаза рестрикции AvaII (2 е.а.).

Интерпретация результатов генотипирования была выполнена на основе различных шаблонов бэндов участка с полиморфизмом rs174537 (рис. 1).

Рис. 1. Электрофореграмма полиморфизма rs174537 энхансера генов FADS1, FADS2 в 4%-ном агарозном геле после ПДРФ. М – маркер Step 100; 1, 4 и 14 – генотип GТ (149, 158, 307 п.н.); 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11– генотип ТТ (307 п.н.); 8, 12 и 13 – генотип GG (149, 158 п.н.)

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы «Office Microsoft Excel 2010». При анализе сопряженности частоты неблагоприятного аллеля с ожирением использовали четырехпольную таблицу сопряженности и критерий χ-квадрат с поправкой Йейтса. Для оценки значимости отношения шансов рассчитывали границы 95%-ного доверительного интервала (ДИ 95%).

Средние показатели ИМТ в зависимости от генотипа сравнивали с помощью критерия Краскела–Уоллиса с методом множественных сравнений по тесту Данна с поправкой Бонферрони на онлайн-калькуляторе Statistics Kingdom [13]. Результаты считались значимыми при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам исследования распределение частот аллелей и генотипов полиморфизма rs174537 во всех группах находилось в равновесии Харди–Вайнберга (табл. 1). Во всех исследованных группах выявлено преобладание генотипа ТТ, который имеет низкую частоту (~13%) в популяциях европейского происхождения и чрезвычайно редок у африканцев (<1 %) [14].

Таблица 1

Распределение частоты встречаемости аллелей и генотипов полиморфизма rs174537 энхансера генов FADS1и FADS2 с показателем отношения шансов (ОШ)

Расчет отношения шансов показал, что в группе пациентов с СД 2-го типа аллель Т встречается немного чаще, чем в группе здоровых людей, но разница была статистически не значимой (p=0,662). Это не согласуется с результатами Вахида Мансури с соавторами (2018), которые установили, что в иранской популяции носители мутантного аллели G более склонны к развитию диабета [15].

При сравнении частоты генотипов и аллелей исследованных групп в зависимости от ИМТ разница также была статистически не значимой, но количество носителей аллеля G и генотипа GG было больше всего в группах с ожирением и предожирением как среди здоровых лиц, так и среди пациентов с СД 2-го типа.

В результате анализа показателей биохимического анализа в зависимости от генотипа среди пациентов с СД 2-го типа только в показателях общего билирубина были выявлены достоверные различия (р=0,044), в остальных показателях различия были статистически не значимыми (табл. 2).

Таблица 2

Клинико-лабораторные характеристики в зависимости от генотипа полиморфизма rs174537 энхансера генов FADS1и FADS2 у пациентов с СД 2-го типа

Примечание: р по критерию Краскела–Уоллиса.

Множественный анализ теста Данна с поправкой Бонферрони выявил, что уровень общего билирубина был достоверно выше у носителей генотипа ТТ (р=0,017), чем у носителей гетерозиготного генотипа TG.

Многие исследователи отмечают, что у носителей аллеля Т значительно более низкие уровни показателей общего холестерина и ЛПНП [15, 16]. Однако в исследованной выборке пациентов с СД 2-го типа были получены противоположные результаты. Противоречивость результатов, вероятнее всего, связана с тем, что пациенты принимали лекарственные средства, воздействующие на холестерин и другие показатели крови.

Заключение

Генетические вариации в кластере геновFADS могут вызывать изменения уровней жирных кислот и десатуразы в плазме, что может дать новое понимание диагностических и терапевтических стратегий для пациентов с СД 2-го типа. В исследованных выборках якутов по полиморфизму rs174537 энхансера генов FADS1и FADS2 взаимосвязи с СД 2-го типа не обнаружено, во всех группах установлено преобладание генотипа ТТ. При сравнении частоты генотипов и аллелей исследованных групп в зависимости от ИМТ статистически значимых различий не выявлено. Выявлена достоверная разница показателей общего билирубина в крови у пациентов с СД 2-го типа между носителями генотипов ТТ и TG.