Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Наследственная предрасположенность к метаболическому синдрому у детей

МАХРОВА Ирина Александровна

НАСЛЕДСТВЕННАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ К МЕТАБОЛИЧЕСКОМУ СИНДРОМУ У ДЕТЕЙ

14.00.09-педиатрия 03.02.07 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 О НОЯ 2011

Санкт-Петербург 2011

005001399

Работа выполнена на кафедре педиатрии, эндокринологии и абилитологии ФПК и ПП Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научные руководители:

заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор

заслуженный деятель науки РФ, член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

Николай Павлович Шабалов

Владислав Сергеевич Баранов

заслуженный врач РФ,

доктор медицинских наук, профессор Лев Владимирович Эрмаи

доктор медицинских наук, профессор Тамара Ивановна Кадурииа

Ведущее учреждение: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Зашита состоится "14" ноября 2011 года в 12 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д.208.087.03 при ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития России по адресу: 194100 Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития России (194100, Санкт-Петербург, ул. Кантемировская Д.16)

Автореферат разослан " "

Ученый секретарь

совета но защите

докторских и кандидатских

диссертаций Д.208.087.03

доктор медицинских наук, профессор

2011 г.

М.Л. Чухловина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Диагностика, лечение и профилактика метаболического синдрома (МС) являются одними из наиболее актуальных вопросов современной медицины. МС и его компоненты: абдоминальное ожирение (АО), сахарный диабет 2 типа (СД 2 типа), артериальная гипертензия (АГ) приводят к ухудшению качества жизни, ранней инвалидизации и преждевременной смертности (Дедов И.И., 2004; Ройтберг Г.Е., 2007; Сииицын П.А., 2007; Чибисов СМ., 2008; Ровда Ю.И., 2010).

Заболеваемость ожирением и МС демонстрирует неуклонный рост во многих развитых странах, в том числе и в России (Соболева М.К., 2004; Подзолкова Н.М., 2006: Картелишев А.В., 2007; Grenrodic S.M., 2004). Всемирная организация здравоохранения признала ожирение «эпидемией» XXI века (Дедов И.И., 2004; Подзолкова Н.М., 2006; Сорвачева Т.Н., 2006; Щербакова М.Ю., 2010). По последним оценкам ВОЗ, на сегодняшний день избыточная масса тела зарегистрирована у 1,7 млрд человек, приблизительно у 30% жителей планеты (Сорвачева Т.Н., 2006; Логачева О.С.., 2010).

Ранее считалось, что МС страдают люди среднего и пожилого возраста. Однако многочисленные исследования последних лет показали, что формирование заболевания начинается задолго до его манифестации, еще в детском возрасте (Чубриев С.Ю., 2007; Рахимова Г.Н., 2009; Балыкова Л.А., 2010; Щербакова М.Ю., 2010).

Особое значение в последние годы придается поиску генетических маркеров МС и его осложнений (Дедов И.П., 2004; Walley A.J., 2006; Ройтберг Г.Е., 2007; Синицын П.А., 2008; Баранов B.C., Айламазян Э.К., 2009). На сегодняшний день открыто множество генов, аллельные варианты, которых участвуют в отдельных компонентах МС (Ройтберг Г.Е., Тихонравов А.В., 2003; Виноградова C.B., 2006; Майоров А.Ю., 2009: Grant S.F.A., 2006; Burvvinkel В., 2006; Muñoz J., 2006; Jin T., 2008). Между тем, вопрос о генах предрасположенности и их сочетаниях, играющих ведущую роль в возникновении МС, остается недостаточно изученным.

Все перечисленное свидетельствует о том, что изучение МС, его факторов риска, маркеров у детей и подростков является актуальной проблемой. Выявление генов предрасположенности могло бы помочь совершенствованию системы первичной профилактики МС и, таким образом, способствовать уменьшению распространения ожирения, сохранению здоровья подрастающего поколения и, как следствие, - нации в целом.

Цель исследования

Выявить гены, ассоциированные с предрасположенностью к ожирению и метаболическому синдрому у детей.

Задачи исследования

1. На основании изучения спектра метаболических нарушений: гиперинсулинемиии, инсулинорезистентности, дислипидемии, - установить частоту встречаемости метаболического синдрома, его факторов риска у детей и подростков с ожирением.

2. Изучить сопутствующие метаболическому синдрому биохимические нарушения и определить их вклад в развитие заболевания.

3. Оценить прогностическую значимость тестирования генов tcf7l2, арое, apocii1, lpl, ren, agt, ace, agtr1, agtr2, bkr2, nos3, mthfr, adrb1, adrb2 в развитии метаболического синдрома у детей.

4. Оценить эффективность применения метформина при ожирении и метаболическом синдроме у детей и подростков.

Научная новизна:

1. Впервые у детей с метаболическим синдромом установлены особенности полиморфизма генов биологически-активных пептидов, ферментов сердечно-сосудистой системы (ren, agt, ace, agtr1, agtr2, bkr2, nos3, mthfr. adrb2), липидного (аросз, арое, lpl) и углеводного обменов (tcf7l2).

2. Впервые разработана математическая модель, позволяющая с помощью биохимических параметров, коэффициента атерогенности и индекса инсулинорезистентности HOMA-R диагностировать метаболический синдром и выявлять группу риска поданному заболеванию.

3. Выявлена связь ассоциации генотипов: С/Т и Т/Т гена tcf7l2 с ожирением, С/Т гена mthfr, и сочетания С/Т - mthfr с G/G - ren - с метаболическим синдромом у детей.

4. Предложено учитывать наличие «неблагоприятных» генотипов при разработке индивидуальных программ профилактики и лечения ожирения и метаболического синдрома.

Праю-ическая значимость:

г Анализ полиморфных вариантов генов сердечно-сосудистой системы (mthfr, ren,), дополненный статистической обработкой с использованием формулы 3KA+HOMA-R можно рассматривать как прогностический тест для оценки риска развития MC.

Метформин является препаратом выбора лечения нарушений углеводного обмена при ожирении и MC в случае генотипа С/Т по гену tcf7l2.

Положения, выносимые на защиту:

I. Отягощенный семейный анамнез по ожирению и артериальной гипертензии, родовая травма, снижение физической активности являются факторами риска развития ожирения. Связи между указанными факторами и риском развития метаболического синдрома не выявлено.

2. Суммарный биохимический маркер 3KA+HOMA-R является важным критерием оценки риска развития метаболического синдрома у детей и подростков с ожирением.

3. Генотипы С/Т и Т/Т гена tcf7l2 предрасполагают к развитию ожирения, генотип С/Т гена mthfr, определяет предрасположенность к метаболическому синдрому.

4. У детей с ожирением и метаболическим синдромом с генотипом С/Т гена tcf7l2 применение метформина эффективно способствует снижению массы тела и нормализации углеводного обмена.

Публикации

Всего по теме диссертации опубликовано 10 работ. Из них тезисы - 8, 2 публикации в изданиях рецензируемых ВАК.

Апробация работы

Материалы и основные положения исследования доложены и обсуждены на конгрессах, симпозиумах, конференциях: на ежегодной конференции в Военно-Медицинской академии имени С.М. Кирова (Санкт-Петербург 2009), на научно-практической конференции Санкт-Петербургской ассоциации детских врачей-гастроэнтерологов «ДИРЕЛЛ» «Метаболический синдром» (Санкт-Петербург 2009), на пятой Международной научной конференции «Донозология - 2009» (Санкт-Петербург 2009), VII Всероссийской научно-практической конференции «Приоритетный национальный проект «Здоровье», задачи эндокринологии в его реализации» (Санкт-Петербург 2009), II Международном конгрессе «Артериальная гипертензия - от Короткова до наших дней» (Санкт-Петербург 2009), II Российской научной конференции «Педиатрия из XIX в XXI век», посвяшенная 125-летию со дня рождения М.С. Маслова (Санкт-Петербург 2010), научно-практической конференции «Метаболический синдром: междисциплинарные проблемы» (Санкт-Петербург 2010), Европейской конференции по генетике человека (Амстердам 2011).

Диссертация апробирована на научных семинарах Лаборатории пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней человека ГУ Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О. ОттаСЗО РАМН.

Личный вклад автора.

Автором полностью выполнен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы. Разработан дизайн исследования, проведено клинико-генетическое обследование детей и подростков, изучение анамнеза, анкетирование, лечение. Статистическая обработка материала проводилась с личным участием автора. Анализ и обобщение материала, интерпретация и изложение полученных данных, формулирование выводов и положений, выносимых на защиту, практических рекомендаций выполнены автором лично.

Доля работы автора в сборе информации - 100%, в статистической обработке материала - более 75%, в обобщении и анализе результатов -100%.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста на русском языке и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, заключение, выводы, список литературы и приложения.

Работа иллюстрирована 38 таблицами и 39 рисунками. Список литературы содержит 161 источник на русском языке 111 и 50 - на иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы п методы исследования. Работа проводилась на базе ГУЗГП № 109, ДПО № 64 Фрунзенского района г. Санкт-Петербурга (главный врач - Д.Я. Волков).

Лабораторная диагностика проводилась в лаборатории СПбГУЗ "Консультативно-диагностического центра для детей" г. Санкт-Петербурга (заведующая отделением, к.м.н. Т.Н. Котова).

Генетическое исследование проводилось в лаборатории пренатальной диагностики НИИ акушерства и гинекологии им. Д. О. Отта СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург (заведующий лабораторией, член-корр. РАМН, заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., проф. B.C. Баранов).

Для выполнения поставленных задач обследовали 304 ребенка в возрасте от 5 до 17 лет (средний возраст 12,8±0,2 года), отобранных методом случайной выборки из числа детей, обследованных автором - врачом детским эндокринологом. Основную группу составили 160 человек с ожирением и МС. Из обследуемой группы были исключены дети со вторичным ожирением, гипоталамическим синдромом пубертатно-юношеского периода, врожденными пороками развития органов и систем. Группа сравнения представлена 144 детьми с нормальной или недостаточной массой тела, 1-й или 2-й группой здоровья.

Всем детям проведено клиническое, гормональное, биохимическое и генетическое обследование.

С целью установления диагноза использовали следующие клинические методы: сбор данных анамнеза заболевания и анамнеза жизни, включавшего изучение наследственной отягощенности, преморбидного фона, течение анте- и неонатального периодов жизни, характера вскармливания на первом году. Проводили анкетирование для выявления вредных привычек, нарушения режима питания, пищевого поведения, гастрономических предпочтений. Для анкетирования детей разделили по возрастам, учитывая психологические возможности обследуемых отвечать на заданное количество вопросов: от 10 до 13 лет, от 14 до 16 лет, от 17 лет и старше.

С использованием общепринятых методов физикального обследования анализировали антропометрические параметры: рост, масса тела, объем талии (ОТ) (см). ОТ оценивали с помощью псрцснтильной таблицы, при значениях >90-го перцентиля диагностировали абдоминальное ожирение с учетом возраста и пола (Zimmet Р., 2007; Tybor DJ., 2008). Рассчитывали процент избытка массы тела по стандартным перцентильным таблицам и определяли степень ожирения (Лисс В.Л., 2009; Воронцов И.М., Мазурин A.B., 2009),индекс массы тела (ИМТ) (кг/м2) по номограммам (нормальный ИМТ между 15 и 85 процентилями) (Дедов И.И., 2004; Дедов И.И., Петеркова В.А., 2006; Cole J.,2000). Измеряли уровень артериального давления (АД), повышенным считали уровень АД>90 перцентиля для данного возраста, пола и роста (Болотова Н.В., 2007; Миняйлова H.H., 2009; National High Blood Pressure Education Program Working Group on Hypertension Control in Children and Adolescents, 1996).

Лабораторное обследование включало определение биохимических параметров с исследованием уровней общего холестерина (ОХ), липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), триглицеридов (ТГ), мочевой кислоты и расчетом коэффициента атерогенности (КА).

Для оценки состояния углеводного обмена определяли уровень гликемии натощак, базального иммунореактивного инсулина, оценивали результаты стандартного перорального глюкозотолерантного теста. Результаты интерпретировали в соответствии с рекомендациями ВОЗ (1999 г.) для стандартного двухчасового теста толерантное™ к глюкозе (Дедов И.И., Кураева Т.Л., 2002).

Состояние чувствительности периферических тканей к инсулину оценивали непрямым методом по отношению содержания глюкозы натощак к содержанию базального инсулина натощак в крови и расчетом индекса НОМА (Дедов И.И., 2004; Миняйлова H.H., 2009).

В комплекс обследования входила оценка тиреотропного гормона (ТТГ, млМЕ/л), кортизола (нмоль/л).

Уровни биохимических показателей и гормонов определяли, используя анализаторы закрытого типа фирмы "Roche" (Швейцария): Elecsys-2010. Cobas lntegra-400 Plus, Cobas-6000; и фирмы "Siemens Advia Centaur" (Германия). Пероральный глюкозоголерантный тест определяли полуавтоматическим биохимическим анализатором Rayto-1904C (Китай).

Показатели: ОХ, ЛПНП, мочевая кислота, КА, инсулин, тиреотропного гормона, кортизол - оценивали в соответствии с нормативами, предоставляемыми фирмами-изготовителями анализаторов.

MC диагностировали в соответствии с критериями, предложенными Международной Диабетической Федерацией (1DF) в 2007 году (Zimmet Р., 2007).

Группы сопоставимы по возрасту 0f=1.02; р>0,10) и полу (у_2= 0,94: р>0,10).

У обследуемых провели анализ распределения частот генотипов и аллелей по гену tcf7l2, арое, аросз, ace, nos3, lpl, adrb1. Работа выполнена на образцах ДНК, выделенных из лейкоцитов периферической крови, с применением методов полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим ПДРФ анализом, электрофорезом в полиакриламидном геле. Полиморфизм других генов (ren (I9-83G>A), agt (М235Т), agtrl (1166A>C), agtr2 (31230A), bkr2 (-5&T>C), mthfr (6770Т), adrb2 (48A>G и 81OG)) изучался методом гибридизации на олигонуклеотидном биочипе, «кардио-биочипе» (Глотов A.C., 2005).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием методов параметрической и непараметрической статистики. Методы описательной (дескриптивной) статистики включали в себя оценку среднего арифметического (М), средней ошибки среднего значения (т)- для признаков, имеющих непрерывное распределение; а также частоты встречаемости признаков с дискретными значениями.

Для оценки межгрупповых различий значений признаков, имеющих непрерывное распределение, применяли t-критерий Стьюдента, ранговый U-критерий Вилкоксона-Манна-Уитни, а при сравнении частотных величин -/"-критерий Пирсона и точный метод Фишера (ТМФ). Использовали также методы множественных межгрупповых различий: Н-критерий Краскела-Уоллиса, одно-, двух- и трехфакторный дисперсионный анализ (ANOVA). При сравнении парных (сопряженных) выборок использовали парный td-критерий (Стьюдента). Анализ зависимости между признаками проводили с помощью r-критерия Пирсона, rs-критерия Спирмена и //-критерия Пирсона. Использовали также линейный дискриминаитный, кластерный и факторный (метод главных компонент) анализ.

Статистическая обработка материала выполнялась на ЭВМ с использованием стандартного пакета программ прикладного статистического анализа (Statistica for Windows v. 6.0).

Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (об отсутствии значимых различий или факторных влияний) принимали равным 0,05.

Использовали программу MDR - многофакторное снижение размерности (www.mltifactordimensionalityreduction.org), а также линейную модель с факторным анализом (GLM).

Результаты исследования

В основной группе MC диагностирован у 33 (20,6%) человек, двое из которых (6,1%) имели полную форму заболевания (совпадали все параметры диагноза). Диагностировали MC в основном у детей старше 10 лет - 30 (90,9 %) пациентов из 33, формирование заболевания совпадало с началом полового созревания. У 3-х детей (9,1%) еще до десятилетнего возраста

была зарегистрирована неполная форма МС (в соответствии с критериями для детей от 10 до 15 лет).

В многочисленных исследованиях выделяется большое количество различных факторов риска, участвующих в развитии МС и его осложнений (Бекезин В.В., 2008; Миняйлова Н.Н., 2009; Украинцев С.Е., 2009; Бунина Е.Г., 2009; Трушкина И.В., 2010). Многие из них встречались и в нашем исследовании:

1. отягощенный семейный анамнез по ожирению и АГ;

2. неблагополучие перинатального периода жизни;

3. ранняя манифестация заболевания (до 5 лет);

4. низкая физическая активность;

5. нарушение режима дня и питания;

6. наличие генов предрасположенности к отдельным компонентам МС.

Анализируя полученные данные, оценили влияние этих факторов, на

развитие МС и ожирения.

Ранняя манифестация ожирения до 5 лет встречалась только у 5 (3,2%) человек, из-за малой выборки критерий не может рассматриваться фактором риска в нашем исследовании.

Родственники пациентов основной группы страдали ожирением чаще-147 (91,9%), чем родственники детей контрольной группы - 50 (34,7%; %~=137,40; р<0,001). Также в основной группе встречались чаще, чем в контрольной, была наследственная отягощенность по заболеваниям, ассоциированным с МС и ожирением: АГ - 64,4% (^2=31,13; р<0.001), сердечно-сосудистые катастрофы (атеросклеротическое поражение сосудов, инфаркт, инсульт) - 34.4% (/=4,30; р=0,038).

По наличию у родственников ожирения и АГ дети с МС не отличались от детей с конституционально-экзогенным ожирением (КЭО) (р>0.05). Однако онкологические заболевания (х:=13,16; р=0,022). варикозная болезнь (Х*=13,85; р=0,017) и тромбозы (-/=9,57; р=0,048) чаще встречались в семьях детей с МС, чем с КЭО.

Неблагополучие в перинатальном перподе жизни выявлялось у обследованных детей обеих групп: у 69 (43,1%) - основной группы и 64 (44,4%) - контрольной. Среди нарушений перинатального периода встречались: недоношенность, родовая травма, задержка внутриутробного развития, внутриутробная гипоксия плода (табл. 1).

Таблица I

Частота патологии перинатального периода у детей с ожирением __и у здоровых__

Группа

Признак основная контрольная у: Р

(п=160) (п=144)

Родовая травма 14 3 5,18 =0.022

(8,8%) (2.1%)

Продолжение таблицы 1

Недоношенность 9 (5,6%) 10 (6,9%) 0,06 >0,05

Задержка внутриутробного развития 3 (1,9%) 3 (2,1%) 0,01 >0,05

Гипоксия плода 11 (6,9%) 14 (9,7%) 0,81 >0,05

Родовая травма значительно чаще встречалась у детей с ожирением -(Х~=5,18; р=0,022). другие виды патологий не выявили достоверных различий (Р>0,05).

Исходя из этого, можно отметить, что наличие в перинатальном периоде родовой травмы является фактором риска ожирения.

При сравнении детей с МС и ожирением достоверных различий течения перинатального и антенатального периодов выявлено не было (р>0,05).

Всех детей опросили с помощью анкетирования и оценили характер питания и образ жизни в основной и контрольной группе. Анализ, полученных результатов показал. что использование в пищу высококалорийных продуктов, нарушение режима питания, пищевого поведения встречаются как у пациентов с избыточной массой тела, так и у здоровых детей. В характере питания и образе жизни детей с ожирением и здоровых достоверно значимых отличий выявлено не было (р>0,05).

При анализе характера общей физической нагрузки у детей с ожирением отмечается более низкий уровень физической активности по сравнению со здоровыми детьми (у/=26.85; р<0,001) (рис. 1).

Контрольная группа Основная группа

(п~М4) (в=360)

55.0% (п=3£)

! I - Освобождены от занятий физкультурой Е2Ш23 - Уроки физкультуры ■ Спорт

^гУтм ■ Оздоровительный спорт и физкультура Рис. I Уровень физической активности у детей основной и контрольной групп

Большинство детей основной группы (88 - 55,0%) вообще не имели физических нагрузок, это было связано с освобождением от физкультуры ввиду различных причин: сопутствующих хронических заболеваний, ожирения тяжелой степени, осложнений, обусловленных избыточной массой тела. Физическая активность у этих детей была минимальной (пешие прогулки, хождение в магазин, в школу).

Дети контрольной группы более активны, только 46 (31,9%) человек не занимались спортом, остальные 98 (68,2%) имели различный уровень физических нагрузок: 54 (37,5%) ребенка посещали уроки физической культуры, 7 (4,9%) - занимались спортом на профессиональном уровне, 37 (25,7%) - посещали спортивные секции с оздоровительной целью и уроки физической культуры. Среди детей с ожирением только 72 (45,0%) человека получали физическую нагрузку, причем большая часть приходится на уроки физкультурой -56 (35,0%). занимаются спортом -5 (3,1%), сочетали спорт с уроками физической культуры - 11 (6,9%).

Уровень физической активности у детей с МС и ожирением не различался (х:=],57; р>0,05).

Таким образом, в результате проведенного анализа было установлено, что отягощенный семейный анамнез по ожирению и артериальной гипертензии, родовая травма, снижение физической активности повышают риск развития ожирения. Не выявлено связи между указанными факторами и риском метаболического синдрома.

Степень физической активности оказывает влияние на развитие нарушений углеводного и липидного обмена у больных с ожирением и МС.

У обследованных детей сравнили показатели углеводного и липидного обмена в зависимости от степени физической активности (табл. 2).

Таблица 2

Углеводный п лнпидный обмен у дсгей с ожирением и здоровых

с разной физической активностью

Показатель Группы 1

основная контрольная Р

Физкультура в п коле

(п=56) (п=54)

'ГГ (ммоль/л) 1,22±0,15 0,79±0,04 2,76 =0,007

ЛПВП (ммоль/л) 1 1,25±0,04 1,61±0,05 5,78 <0,001

ЛПНП (ммоль/л) : 3,02±0,15 2.56±0,10 2,50 =0,014

КА 2.87±0,13 1,60±0.09 7.82 <0.001

Мочевая кислота (ммоль/л) 0.31 ±0,01 0,24±0,01 5,14 <0,001

Инсулин (мкЕд/мл) 17,50±1,83 8,08+0,51 4,68 <0,001

НОМА-Я 3,83±0,39 1,70±0,12 4.90 <0,001

Физкультура в школе и занятия в спортивной секции

(11=11) (ч=37) 1

КА ! 2,71 ±0,32 1,66±0,12 3,76 <0,001

Продолжение таблицы 2

Инсулин (мкЕд/мл) 13,37±2,92 7,66±0,52 3,07 =0,004

НОМА-Я 2,79±0,56 1,63±0,12 3,11 =0,003

Профессиональные занятия спортом

(п=5) (п=7)

ОХ (ммоль/л) 4,43±0,26 3,48±0,22 2,81 =0,018

ЛПНП (ммоль/л) 2,98±0,24 2,08±0,19 3,00 =0,013

Инсулин (мкЕд/мл) 16,15±4,89 4,93±1,38 2,80 0.021

НОМА-Я 3,20±0,92 1,01 ±0,25 2,95 =0,016

Гормонально-метаболические показатели у детей с избытком массы тела, получающих минимальную физическую нагрузку (п=88), и у пациентов, посещающих уроки физкультуры в школе (п=56), значимо не отличались (р>0,05). Дети контрольной группы, занимающиеся физкультурой в школе, отличались от малоактивных детей показателями липидного обмена: КА (1=2,29; р=0,024), ЛПВП (1=2,52; р=0,013). Различия между основной и контрольной группой обследованных, занимающихся физкультурой в рамках школьной программы, достоверны и затрагивают липидный и углеводный обмены: 'ГГ (1=2,76; р=0,007), ЛПВП 0=5,78; р<0,001), ЛПНП (1=2,50; р=0.014), КА (1=7.82; р<0,001), мочевая кислота 0=5,14; р<0,001), инсулин 0=4,68; р<0,001), НОМ А-Я (1=4,90; р<0,001). Возможно, что наблюдаемые отличия были в большей мере связаны с отрицательным влиянием заболевания, чем с физической активностью.

Дети с умеренной физической активностью имели немного различий в сравнении с контрольной группой сравнения. Эти различия касались преимущественно углеводного обмена: инсулин (1=3,07; р=0,004), индекс инсулинорезистентности (1=3,1 1; р=0,003). Кроме того, уровень инсулина и НОМА-!} в этой группе был ниже, чем у детей, не имевших внешкольных физических нагрузок.

У детей с ожирением низкий уровень физической активности ухудшает течение заболевания. Вместе с тем, степень физической нагрузки оказывает влияние на развитие нарушений углеводного и липидного обменов у больных с ожирением и МС. Оптимальная физическая активность у детей с ожирением способствует снижению инсулина и инсулинорезистентности, но при интенсивных занятиях спортом усугубляются инсулинорезистенрность и гиперинсулинемия.

Клннико-лабораторпые показатели и признаки метаболического синдрома.

Дети основной и контрольной групп различались по ряду показателей: клиническим, биохимическим и гормональным. Анализ клинико-метаболических характеристик показал, что у всех обследованных детей с ожирением выявлялись метаболические нарушения: ожирение центрального типа 127 (79,4%), повышение КА 63 (39,4%), инсулинорезистентность 60

(37,5%), повышение уровня АД 39 (24,4%), нарушение толерантности к глюкозе (НТГ) 27 (16,9%), гиперурикемия 9 (5,6%). Отдельные изменения встречались и в контрольной группе (табл. 3).

Таблица 3

Частота встречаемости маркеров метаболического синдрома у детей основной и контрольной групп

Признак Основная группа (п= 160) Контрольная группа (п= ] 44) 1 1' Р

Ожирение абдоминального типа 127 (79,4%) 0 196,30 <0,001

Повышение КА 63 (39,4%) 7 (4,9%) 95.01 <0,001

Инсулинорезистентность 60 (37,5%) 2(1,4%) 58.67 <0,001

Повышение уровня АД 39 (24,4%) 0 38.12 <0,001

НТГ 27(16,9%) 7 (4.9%) 9,84 <0.002

Гиперурикемия 9 (5,6%) 1 (0.7%) 4,34 =0,037

Некоторые метаболические нарушения у детей с конституционально-экзогенным ожирением (КЭО) относились к признакам МС. Такие пациенты относились к группе риска по развитию заболевания(рис. 2)

% 79.4%

80 яшшш 70 вщш

бо НИИ 50 щяшл

40 " чя»...

* Л&кшиналмюе ожлренпс ' гр;п » 4ЛПВП " уровня АД

" гнокгаы нагошак. НТ(

Рис. 2 Признаки метаболического синдрома у детей основной группы

Распределение подкожно-жировой клетчатки по абдоминальному типу-наиболее частый признак МС у детей с ожирением. Он является основным маркером МС и встречался у 127 (79,4%; £=196,30; р<0,001) пациентов.

У обследуемых детей имелась корреляционная зависимость между ОТ и возрастом (гз=0,18; р=0,021). Количество детей с абдоминальным ожирением увеличивалось: 66,7% среди пациентов от 6 до 9 лет, 79,8% - от 10 до 15 лет, 90,3% - от 16 лет и старше.

Абдоминальное ожирение в 43,8% сочеталось с повышенным уровнем

АД (х2=4,65; р=0,03).

У детей с абдоминальным ожирением чаще, чем у пациентов с равномерным распределением подкожно-жировой клетчатки, наблюдалось трофическое поражение кожи в виде стрий (59,8%; 5,66; р<0,001).

Среди пациентов с ОТ>90 перцентили реже встречалось ожирение более легкой первой степени - 17,5%, чаще встречалось ожирение средней степени (второй) - 50,8% и тяжелой степеней (третьей и четвертой) - 30,3% и 1,6% соответственно, чем у детей с ОТ<90 перцентиля (у/=23,04; р<0,001).

Дети с МС имели более тяжелые степени ожирения, чем пациенты с конституционально-экзогенным ожирением (у,2=24,05; р<0,001). Среди детей с КЭО преимущественно диагностировалась 2-я степень избытка массы тела - 64 (50,4%) человека. У больных с метаболическим синдромом чаще, чем у пациентов с КЭО выявлялась 3-я степень ожирения - 16 (48,5%) человек (р>0,05), а самая тяжелая 4-я встречалась только у этих пациентов - 2 (6,1%) человека. 1-я степень ожирения довольно часто встречалась среди детей с КЭО (30,7%), тогда как только один ребенок с МС имел такой избыток массы (3,0%) (р>0,05).

Установлено, что индекс массы тела (ИМТ) в основной и контрольной группах увеличивается в зависимости от возраста (чем старше, тем выше показатель ИМТ). У здоровых детей достоверные различия ИМТ отмечаются между возрастными группами 6 - 9 и 10 - 15 лет (1=5,36; р<0,001), в подростковом периоде хотя и происходит нарастание показателя, но не столь значительное (1=1,43; р>0,05). У детей с ожирением ИМТ значимо повышается во все возрастные периоды (р<0,001).

Пациенты с МС имеют более высокие значения ИМТ, по сравнению с детьми с КЭО (1=7,32; р<0,001). Кроме того повышение ИМТ достоверно связано с формированием МС (р<0,001). С помощью линейной модели с факторным анализом (бЬМ) установлено, что ИМТ повышается с каждым годом: у здоровых детей на 0,4 ед. (р<0,001), у пациентов с ожирением от 0,5 до 0,79 ед. (р<0,001), с МС на 1 ед. (р<0,001).

Высокий уровень АД зарегистрирован у 19 (57.6%) из 33 пациентов с МС, что гораздо чаще, чем у детей с ожирением - 20 (15,7%) из 127 (Х3=22,64; р<0.001). Средние показатели АД у детей с МС выше, чем у пациентов с ожирением.

Acanthosis nigricans выявлен у 18 (11,3%) детей, причем только у тех, у кого имелось ожирение (-/=26,85; р<0,001). Существует положительная зависимость между появлением гиперпигментации кожных складок и возрастом пациентов (rs=0,13; р=0,022). Чаще, чем у детей с КЭО, нарушения трофики кожи встречаются у пациентов с МС: acanthosis nigricans - 13 (39,4%; /=29,53; р<0,001) человек, стрии - 27 (81,8%; //=14,93; р<0,001) из 33.

Таким образом, к клиническим признакам МС можно отнести: ожирение по абдоминальному типу, повышение ИМТ, уровень АД выше 95 перцентили, наличие нарушений трофики кожи гиперпигментация складок и/или стрии.

Уровень глюкозы натощак у пациентов с МС был выше, чем у детей с ожирением (р=0,022), однако частота встречаемости гипергликемии натощак

была одинаковой (р>0,05).

При проведении 2-часового теста на толерантность к глюкозе, уровень гликемии через 1 и 2 часа после нагрузки у пациентов с МС выше, чем с ожирением (р<0,001; р<0,01 соответственно). Нарушение толерантности к глюкозе (НТГ) чаще диагностируется у детей с МС, чем с ожирением (р<0,001).

Все дети с МС имели различные нарушения углеводного обмена: повышение гликемии натощак - 9 (27,3%), НТГ - 12 (36,4%), повышение уровня инсулина - 11 (36,7%), инсулинорезистентность у 30 (90.9%) человек.

Средние значения инсулина в группе с МС значительно превышали показатели у детей с КЭО (р<0,001). Пациенты с МС чаще имели повышенный уровень инсулина (36,7%; "/=7,08; р=0,008), чем дети с КЭО.

Средние значение индекса HOMA-R у детей с МС соответствовало умеренной степени ИР, а у пациентов с ожирением - пограничному уровню. Умеренная и высокая степень ИР чаще встречалась у больных МС (15; 45,5% и 3; 9,1% соответственно), чем у пациентов с КЭО (р=0,007).

У пациентов с МС показатели липидного спектра отличались от детей с КЭО не только диагностическими маркерами: ТГ и ЛПВП (р<0,001). но и значениями коэффициента атерогенности (КА) (р<0,001) (табл. 4).

Таблица 4

Показатели липидного обмена у детей с метаболическим синдромом

_и конституционально-экзогенным ожирением_______

Показатель

ТГ (ммоль/л)

ЛПВП (ммоль/л)

КА

Диагноз

МС (п=33)

1.59±0,95

1,08±0.35

3,82±1,36

КЭО (n= 127) 0,96±0,48

1.3±0,32

2,75±0,94

<0,001

<0,001

<0.001

Повышение КА встречается у большинства пациентов с МС (77,8%), что гораздо чаше, чем у детей с ожирением (р<0,001).

Уровень мочевой кислоты у детей с МС был выше, чем у пациентов с КЭО (р<0,001). Кроме того, среди пациентов с МС чаще, чем у детей с ожирением, выявлялась гиперурикемия - 5 (15,2%; р=0,01 7).

МС у детей помимо нарушений, важных для диагностики заболевания, сопровождается и другими изменениями биохимических и гормональных параметров (рис. 3)

''» . 90.9° о

в Йясудтшорезиетентйоеть « 'КЛ » Гиперпнсудинемш ■ Гшгерурнкемпя.

г ОХ

Рис. 3 Нарушения, сопутствующие метаболическому синдрому

МС наиболее часто сопутствовали инсулинорезистентность - 90,9% и повышение К А - 77,4%.

С помощью линейной модели с факторным анализом (вЬМ) мы установили, что КА и НОМА-Я совместно являются факторами характерными для МС (р<0,001). На основании этих параметров возможно предсказание развития МС по математической формуле:

ЗКА+НОМА-Я=

К значениям коэффициента до 10 относятся здоровые, от 10 до 14.5 -дети с отдельными клипико-метаболическими нарушениями по типу МС, от 14.5 и выше - с метаболическим синдромом.

Анализ полиморфизмов генов «предрасположенности» к метаболическому синдрому и клинико-метаболических параметров у детей и подростков.

Анализ частоты генотипов у детей основной группы с МС и группе сравнения выявил достоверные различия по генам: тспь2, асти2 (табл. 5).

Таблица 5

Частота генотипов по генам ТСГ712,АСТИ2 в исследуемых группах

Ген Генотипы Группы 1 у: Р

основная (п=93) контрольная (п=96)

тср712 С/С 53 (57,0%) 80 (83.3%) 18,77 <0.001

С/Т 32 (34,4%) 16 (16,7%)

Т/Т 8 (8,6%) 0

(п=136) (п=140)

\ астя2 А/А 51 (37,5%) 29 (20,7%) 11,43 =0,04

А/С 38 (27.9%) 61 (43.6%)

С/С 47 (34,6%,) 50 (35,7%)

Отмечается преимущественное распределение генотипа С/Т (34,4%: /г=18,77; р<0,001) по гену тст712 у детей и подростков с ожирением, в сравнении со здоровыми. Генотип Т/Т встречался только у пациентов с избыточным весом - 8 (8,6%) человек из 93. Различие частот генотипов у детей основной и контрольной групп отмечаются как среди мальчиков (х2=6,35; р=0,041; <1^2), так и среди девочек (у;=12,56; р=0,002; <№2). Можно предположить, что дети с избытком массы тела, имеющие генотипы Т/Т и С/Т, предрасположены к нарушениям углеводного обмена и СД 2 типа. У здоровых детей чаще чем у больных встречается генотип, не связанный с нарушениями углеводного обмена, С/С (83,3%; х'=18,77; р<0,001).

У детей с ожирением отмечалась достоверно более высокая частота генотипа А/А (37,5%; х2=11,43; р=0,04) полиморфизма А3123С гена ,4С77?2. чем у здоровых.

Анализ частот генотипов по генам арое, аросз, lpl, ren, adrb1, adrb2, bkr2, асе, agt, agtr1, nos3, mthfr не выявил статистически значимых различий между исследуемыми группами (р>0,05)

Выявлено, что у детей разного пола частоты генотипов отличаются.

Гомозиготные генотипы Т/Т и С/С по гену nos3 достоверно чаще регистрировались у девочек с ожирением (61,1% и 13,0% соответственно), чем у мальчиков (8,9% и 37,8), у которых преобладал вариант С/Т (53,3%) С/Г=7,82; р=0,02; df=2). Различия по половому признаку по гену nos3 выявлялись только у детей основной группы.

Генотип А/А полиморфизма A1983G гена ren достоверно чаще встречался у мальчиков контрольной группы (11,1%), по сравнению девочками этой же группы (1,2%) (-/2=7,71; р=0,021). У девочек чаще встречался генотип G/G (83,7%).

Среди детей группы сравнения выявлены различия по половому признаку генотипов гена bkr2. Генотип Т/Т и С/С зарегистрирован в основном у девочек (35,6% и 25,3% соответственно), у мальчиков достоверно выше распределение варианта С/Т (61,1%) (х2=6,50; р=0,038; df=2).

Частоты генотипов других генов по половому признаку не различались у детей обеих групп (р>0,05).

Дети с ожирением отличались от пациентов с МС по частотам генотипов гена mthfr. Генотип С/С по гену mthfr у детей с ожирением -63 (56,3%) человека из 112, С/Т генотип выше у пациентов с МС - 19 (65,5%) из 29, Т/Т - 9 (8,0%) человек с ожирением и 2 (6,9%) с МС (//=8,69; р-0,013; df=2). Достоверных отличий в частотах генотипов по другим генам не выявлено (р>0,05).

Таким образом, МС формируется при взаимодействии различных факторов: генетических и внешней среда. Гены «предрасположенности» способствуют развитию нарушений, характерных для МС: СД 2 типа, АГ, дислипидемии, гиперурикемии и др. Для прогнозирования возникновения различных патологических состояний необходимо установить взаимодействия полиморфизмов генов с клинико-метаболическими параметрами.

С помощью программы MDR (многофакторное снижение размерности), установили, что генотипы С/Т и Т/Т гена tcf7l2 повышают риск развития ожирения (рис. 4).

о Ю и

я

о н

о

а —

12 12 12 р<0,01 р<0,001 р=0,008

Примечание: 1 - основная группа, 2 - контрольная

Рис, 4 Оценка связи генотипов гена ТСГ7Ь2 и развития ожирения с помощью программы МОИ

Программа МЭЯ позволяет по интенсивности окраски ячеек оценить влияние генотипа на признак. На рисунке интенсивнее окрашены ячейки генотипов С/Т и Т/Т гена тсг7ь2, следовательно они и влияют на развитие ожирения. Ячейка с генотипом С/С менее окрашена, это свидетельствует о том, что генотип не предрасполагает к избытку массы тела, а наоборот препятствует его появлению. Кроме того, если ячейка окрашена, то различия между сравниваемыми группами достоверны. Генотипа С/С гена тсг7ь2 чаще встречается у детей контрольной - 83,3%, чем в основной группы (р<0,01). Генотипы С/Т и Т/Т, чаще выявляются у пациентов с ожирением (р<0,001 и р=0,008 соответственно).

Применяя программу МОЯ, определили, что генотип с/т гена мтнтк повышают риск развития МС (рис. 5).

МТНЯН

С/С с/т т/т

6 ю с

е-

о ¡~

о

:г

12 12 12

р<0,001 р<0,001

Примечание: 1 - метаболический синдром, 2- без метаболических нарушений.

Рис. 5 Ассоциация генотипов гена мтнп! с развитием МС (Анализ с помощью программы МОЯ)

ТСР71_2

На рисунке 5 видно, что ячейка генотипа С/Т гена mthfr интенсивно окрашена, что свидетельствует о повышенном риске развития МС. в 4 раза (р<0,001 ), а С/С - риск ниже среднего (р<0,001), по генотипу Т/Т действие не установлено из-за малого объема выборки (р>0,05).

Взаимодействие продуктов генотипа С/Т гена mthfr и G/G гена ren коррелирует с наиболее высоким риском развития МС с точностью 72% (р=0,027).

Применение метформнна при ожнрснин п метаболическом синдроме у детей и подростков.

Всем детям основной группы было назначено комплексное лечение, включавшее: диету и дозированную физическую нагрузку в сочетании с симптоматическими средствами, способствующими нормализации АД, углеводного и жирового обмена. В частности детям с ожирением абдоминального типа НТГ, гиперинсулинемией, умеренной и высокой степенью инсулинорезистентности, а также пациентам с МС, назначали терапию метформином. Эффективность лечения оценивали через б месяцев.

Препарат преимущественно оказывал действие на основные клинико-биохимические маркеры МС. У детей, принимавших метформин, помимо снижения массы тела и ИМТ отмечается достоверное уменьшение объема талии (ОТ), по сравнению с исходными значениями (р<0,001). Значительные изменения отмечаются в углеводном обмене: снижение гликемии натощак и через 2 часа после нагрузки (р=0,004 и р=0,007 соответственно), уменьшение ИР (р=0,012). Положительно препарат влияет на обмен липидов - снижается КА (р=0,008). Предотвращает гииерурикемию при его применении уменьшается уровень мочевой кислоты (р=0.011). Кроме того, метформин влияет на диастолический компонент АД, понижая его (р<0,001).

Выражено влияние метформнна на клинические характеристики при МС. Через 6 месяцев терапии наблюдалось достоверное снижение массы тела (р=0,043), ИМТ (р=0.015), ОТ (р=0,008), систолического артериального давления (САД) (р=0,048), диастолического артериального давления (ДАД) (р=0,015), мочевой кислоты (р=0,015), индекса инсулинорезистентности HOMA-R (р=0,042) и уровня инсулина (р=0,038).

Возможно, такое количество положительных эффектов метформнна обуславливается не только действием препарата, по в большей степени использованием комплексной терапии.

Мы проанализировали эффективность терапии метформином и степень метаболических нарушений в зависимости от особенностей полиморфизма гена tcf7l2 .

Среди детей, получавших метформин, 20 человек имели генотип С/С 13 - С/Т, 5 - Т/Т.

У детей с генотипом С/С на фоне лечения отмечалось достоверное снижение ИМТ (р=0,014), ОТ (р=0,003), ДАД (р=0,036), уровня мочевой кислоты (р=0,021), инсулина (р=0,004), HOMA-R (р=0,005). В меньшей степени препарат влиял на вес (р=0,078) и гликемию (р>0,05).

Наиболее выраженные изменения наблюдались в группе пациентов с генотипом С/Т: снижение веса (р<0,001), ИМТ (р<0,001), ОТ (р<0,001), уровня глюкозы натощак (р=0,017) и постпрандиалыюй (р=0,003), мочевой кислоты (р=0,05), КА (р=0,029).

У детей с генотипом Т/Т метформин влиял только на уровень постпрандиальной глюкозы (р=0,049). Такие результаты можно объяснить не только небольшим объемом выборки, но, по видимому, и более тяжелыми нарушениями углеводного обмена, требующими длительного лечения у индивидов с таким генотипом.

Генотипы С/Т и Т/Т гена tcf7l2 при МС и ожирении ассоциированы с развитием нарушений углеводного обмена. У детей с ожирением и метаболическим синдромом с генотипом С/Т гена tcf7l2 применение метформина эффективно способствует снижению массы тела и нормализации углеводного обмена.

Выводы

1. В Северо-Западном регионе России и в Санкт-Петербурге у детей с ожирением частота метаболического синдрома составляет 20,6%.

2. Отягощенный семейный анамнез по ожирению и артериальной гипертензии, родовая травма, снижение физической активности повышают рис к развития ожирения, однако связи между указанными факторами и риском метаболического синдрома не выявлено.

3. Выявлена ассоциация генотипов С/Т и Т/Т гена tcf7l2 с ожирением у детей.

4. Генотип С/Т гена mthfr в 4 раза, повышает вероятность развития МС, а в сочетании с неблагоприятным генотипом G/G гена ren этот риск возрастает еше больше.

5. Полиморфизм генов tcf7l2, арое, аросш, lpl, agt, асе actrl, agtr2, bkr2, nos3, adrb1, adrb2 не ассоциирован с развитием метаболического синдрома.

6. Определен суммарный биохимический маркер для оценки риска развития метаболического синдрома у детей и подростков: 3KA+HOMA-R.

7. У пациентов с ожирением и метаболическим синдромом, имеющих генотип С/Т гена tcf7l2, применение метформина способствует снижению массы тела и нормализует углеводный обмен.

Практические рекомендации

1. Рас чет по формуле 3KA+HOMA-R является простым и надежным способом для выявления детей и подростков группы риска по развитию МС .

2. Тестирование генов mthfr и ren целесообразно для диагностики МС и выявления детей группы риска по данной патологии.

3. Тестирование гена tcf7l2 показано для выявления детей группы риска по развитию ожирения.

4. Тестирование аллельных вариантов гена ТСР7Г2 важно для прогнозирования эффективности терапии МС метформином (бпгуанидамн).

Список опубликованных научных работ по теме диссертации

1. Махрова И. А., Петрова Г.М., Скородок Ю.Л. Инсулинорезистентность в структуре метаболического синдрома у детей.// Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции «Приоритетный национальный проект «Здоровье», задачи детской эндокринологии в его реализации» СПб., 2009. с.52-53.

2. Махрова И.А., Петрова Г.М., Скородок Ю.Л. Метаболический синдром у детей и подростков с ожирением.// Вестник Российской военно-медицинской академии СПб., 2009. с.249-250.

3. Анализ полиморфизма генов АРОСЗ, АРОЕ и TCF7L2 у детей с метаболическим синдромом и в контрольной группе детей Северо-Западного региона России /Махрова И.А., Глотов О.С., Вавилова Д.Е., Глебова М.А., Иващенко Т.Э., Баранов B.C.// Материалы пятой международной научной конференции «Донозология - 2009. Проблемы здорового образа жизни» СПб., 2009.-с.193-195.

4. Махрова И.А., Петрова Г.М., Скородок Ю.Л. Оценка влияния факторов риска на развитие метаболического синдрома и его компонентов у детей и подростков с ожирением.// Материалы II Международного конгресса «Артериальная гипертензия от Короткова до наших дней» СПб., 2009. - с.68.

5. Махрова И.А., Глотов О.С., Глебова М.А., Котова Т.Н., Омарова П.LU., Бекмаметова Л.Г. Метаболический синдром у детей и подростков и гены «предрасположенности».// Материалы 2-я Российская научная конференция «Педиатрия: из XIX и XXI века» СПб., 2010. - с.41.

6. Махрова И.А., Глотов О.С., Глебова М.А., Котова Т.Н., Омарова ri.HI., Бекмаметова Л.Г. Гены «предрасположенности» к метаболическому синдрому у детей и подростков с ожирением.// Материалы научно-практической конференции «Метаболический синдром: междисциплинарные проблемы» СПб., 2010. - С.212.

7. Makchrova I.A., Vashukova E.S., Glotov A.S., Glotov O.S., Kanaeva M.D., Obraztsova G.I. Analysis of renin-angiotensin-bradykinin system genes polymorphism in preeclampsia, hypertension and metabolic syndrome in children of North-west Russia.// Материалы EUROPEAN Human Genetics CONFERENCE 2011 Amsterdam, 2011,- p. 192.

8. Makchrova I.A., Glotov O.S., Marochkina E.U., Glebova M.A., Glotov A.S., Ivashchenko Т.Е., Baranov V.S. Susceptibility genes of metabolic syndrome and its symptoms in children and adolescents with obesity.// Материалы EUROPEAN Human Genetics CONFERENCE 2011 Amsterdam, 2011,- p.466.

9. Махрова И.А., Глотов О.С., Петрова Г.М., Котова Т.Н., Омарова 11.111., Бекмаметова Л.Г. Возможности лекарственной терапии при ожирении и гииеринсулинемии у детей и подростков.// Журнал Кубанский научный медицинский вестник. 2010, №7. - с.107-11 1.

10. Махрова И.А., Глотов О.С., Петрова Г.М., Котова Т.Н., Омарова Г1.LII., Бекмаметова Л.Г., Шабалов П.П. Применение метформина при

ожирении и метаболическом синдроме у детей и подростков.// Журнал Педиатрия. 2010.-том 89, №5. - с. 160.

Список сокращений

АГ - артериальная гипертензия

АД - артериальное давление

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИМТ - индекс массы тела

ЛПВП - липопротеиды высокой плотности

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности

КА - коэффициент атерогенности

КЭО- конституционно-экзогенное ожирение

М - моль

MC - метаболический синдром

ОТ - объем талии

ОХ - общий холестерин

ПЦР - полимеразная цепная реакция

САД - систолическое артериальное давление

СД 2типа - сахарный диабет 2 типа

ТГ - триглицериды

ТМФ- точный метод Фишера

АСЕ - ген ангиотензинконвертиругощего фермента

ADRB! - ген адренорецептора В1

ADRB2 - ген адренорецептора В2

AGT— ген ангиотензиногена

AGTR1 - ген рецептора 1 к ангиотензину II

AGTR2 - ген рецептора 2 к ангиотензину II

АРОСЗ - ген аполипопротеина СЗ

АРОЕ - ген аполипопротеина Е

BK.R2 - ген рецептора 2-го типа к брадикинину

GLM - линейная модель с факторным анализом

CV - коэффициент вариации

HOMA-R- модель гомеостаза оценки инсулинорезистентности

IDE - Международная Диабетическая Федерация

LPL - ген липопротеннлипазы

MDR - многофакторное снижение размерности

MTHFR - ген 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазы

NOS3 - ген эндотелиальной синтазы оксида азота

PPAR-y - ген активируемый пролифератором пероксисом рецептор-у

REN - ген ренина

TCF7L2- ген транскрипционного фактора 7, подобного фактору 2

Подписано в печать 10.10.! 1 Печать офсетная Тираж 100 экз. _

Формат 60x84/16 Уч.-изд.л. 1.5 Усл.-печ.л. 1.43

Заказ № Бесплатно

Актуальность проблемы.

Диагностика, лечение и профилактика метаболического синдрома (МС) являются одними из наиболее актуальных вопросов современной медицины. МС и его компоненты: абдоминальное ожирение (АО), сахарный диабет 2 типа (СД 2 типа), артериальная гипертензия (АГ) приводят к ухудшению качества жизни, ранней инвалидизации и преждевременной смертности (Дедов И.И., 2004; Ройтберг Г.Е., 2007; Синицын П.А., 2007; Чибисов С.М., 2008; Ровда Ю.И., 2010).

Заболеваемость ожирением и МС демонстрирует неуклонный рост во многих развитых странах, в том числе и в России (Соболева М.К., 2004; Подзолкова Н.М., 2006; Картелищев А.В., 2007; Grenrodic S.M., 2004). Всемирная организация здравоохранения признала ожирение «эпидемией» XXI века (Дедов И.И., 2004; Подзолкова Н.М., 2006; Сорвачева Т.Н., 2006; Щербакова М.Ю., 2010). По последним оценкам ВОЗ, на сегодняшний день избыточная масса тела зарегистрирована у 1,7 млрд человек, приблизительно у 30% жителей планеты (Сорвачева Т.Н., 2006; Логачева О.С., 2010).

Ранее считалось, что МС страдают люди среднего и пожилого возраста. Однако многочисленные исследования последних лет показали, что формирование заболевания начинается задолго до его манифестации, еще в детском возрасте (Чубриев С.Ю., 2007; Рахимова Г.Н., 2009; Балыкова Л.А., 2010; Щербакова М.Ю., 2010).

Особое значение в последние годы придается поиску генетических маркеров МС и его осложнений (Дедов И.И., 2004; Walley A.J., 2006; Ройтберг Г.Е., 2007; Синицын П.А., 2008; Баранов B.C., Айламазян Э.К., 2009). На сегодняшний день открыто множество генов, аллельные варианты, которых участвуют в отдельных компонентах МС (Ройтберг Г.Е., Тихонравов А.В., 2003; Виноградова С.В., 2006; Майоров А.Ю., 2009; Grant S.F.A., 2006; Burwinkel В., 2006; Muñoz J., 2006; Jin Т., 2008). Между тем, вопрос о генах предрасположенности и их сочетаниях, играющих ведущую роль в возникновении МС, остается недостаточно изученным.

Все перечисленное свидетельствует о том, что изучение МС, его факторов риска, маркеров у детей и подростков является актуальной проблемой. Выявление генов предрасположенности могло бы помочь совершенствованию системы первичной профилактики МС и, таким образом, способствовать уменьшению распространения ожирения, сохранению здоровья подрастающего поколения и, как следствие, - нации в целом.

Цель исследования

Выявить гены, ассоциированные с предрасположенностью к ожирению и метаболическому синдрому у детей.

Задачи исследования

1.На основании изучения спектра метаболических нарушений: гиперинсулинемиии, инсулинорезистентности, дислипидемии, — установить частоту встречаемости метаболического синдрома, его факторов риска у детей и подростков с ожирением.

2. Изучить сопутствующие метаболическому синдрому биохимические нарушения и определить их вклад в развитие заболевания.

3. Оценить прогностическую значимость тестирования генов ТСР7Ь2, АРОЕ, АРОСШ, ЬРЬ, ЯЕЫ, АвТ, АСЕ, АвТШ, АвТЯ2, ВКК2, N033, МТНЕК, АОЯВ!, АОЯВ2 в развитии метаболического синдрома у детей.

4. Оценить эффективность применения метформина при ожирении и метаболическом синдроме у детей и подростков.

Научная новизна:

1. Впервые у детей с метаболическим синдромом установлены особенности полиморфизма генов биологически-активных пептидов, ферментов сердечно-сосудистой системы (REN, AGT, ACE, AGTR1, AGTR2, BKR2, NOS3, MTHFR, ADRB2), липидного (АРОСЗ, АРОЕ, LPL) и углеводного обменов (TCF7L2).

2. Впервые разработана математическая модель, позволяющая с помощью биохимических параметров, коэффициента атерогенности и индекса инсулинорезистентности HOMA-R диагностировать метаболический синдром и выявлять группу риска по данному заболеванию.

3. Выявлена связь ассоциации генотипов: С/Т и Т/Т гена TCF7L2 с ожирением, С/Т гена MTHFR, и сочетания С/Т - MTHFR с G/G -REN- с метаболическим синдромом у детей.

4. Предложено учитывать наличие «неблагоприятных» генотипов при разработке индивидуальных программ профилактики и лечения ожирения и метаболического синдрома.

Практическая значимость:

Анализ полиморфных вариантов генов сердечно-сосудистой системы (MTHFR, REN,), дополненный статистической обработкой с использованием формулы 3KA+HOMA-R можно рассматривать как прогностический тест для оценки риска развития MC.

Метформин является препаратом выбора лечения нарушений углеводного обмена при ожирении и MC при генотипе С/Т по гену TCF7L2.

Положения, выносимые на защиту:

1. Отягощенный семейный анамнез по ожирению и артериальной гипертензии, родовая травма, снижение физической активности являются факторами риска развития ожирения. Связи между указанными факторами и риском развития метаболического синдрома не выявлено.

2. Суммарный биохимический маркер ЗКА+НОМА-Я является важным критерием оценки риска развития метаболического синдрома у детей и подростков с ожирением.

3. Генотипы С/Т и Т/Т гена ТСР7Ь2 предрасполагают к развитию ожирения, генотип С/Т гена МТНП1, определяет предрасположенность к метаболическому синдрому.

4. У детей с ожирением и метаболическим синдромом с генотипом С/Т гена ТСР7Ь2 применение метформина эффективно способствует снижению массы тела и нормализации углеводного обмена.

Публикации

Всего по теме диссертации опубликовано 10 работ. Из них тезисы - 8, 2 публикации в изданиях рецензируемых ВАК.

Апробация работы

Материалы и основные положения исследования доложены и обсуждены на конгрессах, симпозиумах, конференциях: на ежегодной конференции в Военно-Медицинской академии имени С.М. Кирова (Санкт-Петербург 2009), на научно-практической конференции Санкт-Петербургской ассоциации детских врачей-гастроэнтерологов «ДИРЕАЛ» «Метаболический синдром» (Санкт-Петербург 2009), на пятой Международной научной конференции «Донозология - 2009» (Санкт

Петербург 2009), VII Всероссийской научно-практической конференции «Приоритетный национальный проект «Здоровье», задачи эндокринологии в его реализации» (Санкт-Петербург 2009), II Международном конгрессе «Артериальная гипертензия - от Короткова до наших дней» (Санкт-Петербург 2009), II Российской научной конференции «Педиатрия из XIX в XXI век», посвященная 125-летию со дня рождения М.С. Маслова (Санкт-Петербург 2010), научно-практической конференции «Метаболический синдром: междисциплинарные проблемы» (Санкт-Петербург 2010), Европейской конференции по генетике человека (Амстердам 2011).

Диссертация апробирована на научных семинарах Лаборатории пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней человека ГУ Научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН.

Внедрение результатов работы в практику.

Основные результаты работы включены в учебные программы на кафедре педиатрии, эндокринологии и абилитологии ФГПС и ПП ГБОУ ВПО СПбГПМА Минздравсоцразвития, используются в работе в ДПО № 64 Фрунзенского района г. Санкт-Петербурга и НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта СЗО РАМН.

Личный вклад автора.

Автором полностью выполнен аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы. Разработан дизайн исследования, проведено клинико-генетическое обследование детей и подростков, изучение анамнеза, анкетирование, лечение. Статистическая обработка материала проводилась с личным участием автора. Анализ и обобщение материала, интерпретация и изложение полученных данных, формулирование выводов и положений, выносимых на защиту, практических рекомендаций выполнены автором лично.

Доля работы автора в сборе информации - 100%, в статистической обработке материала - более 75%, в обобщении и анализе результатов -100%.

Структура и объем диссертации

ВЫВОДЫ

1. В Северо-Западном регионе России и в Санкт-Петербурге у детей с ожирением частота метаболического синдрома составляет 20,6%.

2. . Отягощенный семейный анамнез по ожирению и артериальной гипертензии, родовая травма, снижение физической активности повышают риск развития ожирения, однако связи между указанными факторами и риском метаболического синдрома не выявлено.

3. Выявлена ассоциация генотипов С/Т и Т/Т гена TCF7L2 с ожирением у детей.

5. Генотип С/Т гена MTHFR в 4 раза, повышает вероятность развития MC, а в сочетании с неблагоприятным генотипом G/G гена REN этот риск возрастает еще больше.

6. Полиморфизм генов TCF7L2, АРОЕ, APOCIII, LPL, AGT, АСЕ, AGTR1, AGTR2, BKR2, NOS3, ADRB1, ADRB2 не ассоциирован с развитием метаболического синдрома.

7. Определен суммарный биохимический маркер для оценки риска развития метаболического синдрома у детей и подростков:3KA+HOMA-R

8. У пациентов с ожирением и метаболическим синдромом, имеющих генотип С/Т гена TCF7L2, применение метформина способствует снижению массы тела и нормализует углеводный обмен.

Практические рекомендации

1. Расчет по формуле ЗКА+НОМА-Я является простым и надежным способом для выявления детей и подростков группы риска по развитию МС.

2. Тестирование генов МТНЕЯ и ЯЕЫ целесообразно для диагностики МС и выявления детей группы риска по данной патологии.

3. Тестирование гена ТСЕ7Ь2 показано для выявления детей группы риска по развитию ожирения.

4. Тестирование аллельных вариантов гена ТСР7Ь2 важно для прогнозирования эффективности терапии МС метформином (бигуанидами).