Предрасположенность к ожирению у современного взрослого населения в различных этнических группах, проживающих на территории Южной Сибири: генетические, социально-экономические и экологические аспектыНИР

Obesity predisposition in the different ethnic groups of adults in the southern Siberia: genetic, socioeconomic and ecological aspects

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Предрасположенность к ожирению у современного взрослого населения в различных этнических группах, проживающих на территории Южной Сибири: генетические, социально-экономические и экологические аспекты
Результаты этапа: В конце первого года выполнения проекта были получены следующие результаты: 1. Были определены генотипы 250 образцов геномной ДНК из коллекции исследовательского коллектива, представленной этническими алтайцами, ранее прошедшими комплексное антропометрическое обследование, по полиморфным локусам следующих генов: FTO, UCP1, UCP2, UCP3. 2. Создана электронная база данных, содержащая результаты антропометрического и генетического обследований; для каждого обследованного участника в общую электронную базу данных внесены основные анкетные данные, отражающие особенности экологии, образа жизни и питания. 3. Проведен статистический анализ данных, который будет включать: поиск ассоциаций полиморфных систем генов FTO, UCP1, UCP2, UCP3 с морфологическими параметрами тела, отражающими особенности жироотложения (вес, ИМТ, толщины кожно-жировых складок на корпусе и конечностях, обхваты туловища и конечностей, жировая масса, рассчитанная по антропометрическим формулам и по результатам БИА, количество висцерального жира, рассчитанное непрямыми методами) и другими особенностями морфотипа у этнических алтайцев; комплексный анализ влияния экзогенных (экологических, социо-экономических условий, а также особенностей образа жизни и характера питания) и эндогенных (этногенетические характеристики) факторов на особенности жироотложения (количество жира и его топология). 4.Проведено комплексное антропометрическое обследование нового контингента взрослого населения Улаганского и Кош-Агачского районов Республики Алтай и собраны образцы биологического материала (213 образцов) для последующего выделения геномной ДНК для изучения генотипов испытуемых по следующим полиморфным системам генома человека: FTO, UCP1, UCP2, UCP3. 5. Дополнена электронная база данных и проведена первичная статистическая обработка данных комплексного антропометрического обследования этнических алтайцев, проживающих в условиях среднегорья на территории Улаганского и Кош-Агачского районов Республики Алтай. 6. Данные, полученные в течение первого года, доложены на российских и международных конференциях и опубликованы в рецензируемых журналах. Данные о частоте встречаемости А-аллеля, ассоциированного с высоким риском ожирения в гомозиготном сочетании для данной группы могут быть использованы на местном уровне организациями здравоохранения и образования. Высокие значения ИМТ влекут за собой развитие кардиометаболических заболеваний, заболеваний опорно-двигательного аппарата и повышают риски возникновения злокачественных образований в органах ЖКТ. Результаты, полученные при изучении частот встречаемости генотипов и аллелей исследованного гена, выявили значительные различия между исследованными моноэтничными выборками (χ2 = 164,3 df = 6 P ˂ 0,0001). Все обследованные группы, проживающие на территории РФ, демонстрируют относительно близкие частоты встречаемости FTO*AA (36,5% у алтайцев, 33,2% у русских), тогда как доля генотипа ТТ значительно отличается – 3,7% у алтайцев, 16,4 у русских, что отражается в распределении частот аллелей. Наиболее высокий риск развития ожирения, обусловленный наличием А-аллеля FTO, характерен для группы этнических алтайцев, а русские занимают промежуточное положение.
2 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Предрасположенность к ожирению у современного взрослого населения в различных этнических группах, проживающих на территории Южной Сибири: генетические, социально-экономические и экологические аспекты
Результаты этапа: Было проведено генотипирование по полиморфным участкам генов FTO, UCP1, UCP2, UCP3 образцов буккального эпителия, собранных в 2018 году (213 человек). В качестве источника геномной ДНК были использованы образцы буккального эпителия. Экстракция ДНК из исследуемых образцов проводилась с помощью набора реагентов для выделения ДНК из буккального эпителия COrDIS SPRINT (ООО «ГОРДИЗ») согласно протоколу производителя. Для определения полиморфных вариантов генов UCP1-3 сначала проводилась полимеразная цепная реакция с обогащением с помощью набора реагентов НПО "СибЭнзим". Использовали прямой n854 5'-ttagtgataataaatatatcctctctccca-3’ и обратный n855 5'-aagtaggagaaagtttgcctcaggtt-3’ праймеры для UCP1, n856 5'-gcatcgcagatctcatcacc-3’ и n857 5'-acccttgctccatactcacg-3’ для UCP2, n858 5'-ccttgtcaccaaggaagcgt-3’ и n859 5'-tgctctctgaaagcctccaat-3’ для UCP3. Условия амплификации включали начальную денатурацию при 95°C в течении двух минут и 35 циклов, состоящих из трех стадий: денатурация 30 секунд при 95°C, отжиг праймеров 30 секунд при 58,5°C, элонгация 30 секунд при 72°C. После проведения ПЦР-обогащения проводилась оценка количества амплифицированного продукта методом электрофореза ДНК в 2%-ном агарозном геле с прокрашиванием бромистым этидием. Определение генотипа проводили после осуществления полимеразной цепной реакции в реальном времени (Real-time PCR). Постановка реакций для UCP1 и UCP2 осуществлялась в мультиплексе. Условия амплификации включали предварительную денатурацию в течении 10 минут при 95°C, и 50 циклов, состоящих из следующих стадий: денатурация 15 секунд при 95°C, отжиг праймеров 30 секунд при 59,5°C, элонгация 30 секунд при 72°C. Генотип определяли по уровню флуоресценции накопленного продукта. Все данные занесены в общую электронную базу данных. Частоты встречаемости генотипов в целом в исследованной в 2018г. выборке составили: UCP1 AA 49%, AG 34%, GG 17% UCP2 CC 59%, CT 30%, TT 11% UCP3 CC 35%, CT 50%, TT 15% У алтайцев: UCP1 AA 48.7%, AG 32.5%, GG 18.8% UCP2 CC 64.5%, CT 25.4%, TT 10% UCP3 CC 37.9%, CT 50%, TT 12.1% У русских: UCP1 AA 50%, AG 35.7%, GG 14.3% UCP2 CC 49.1%, CT 37.3%, TT 13.6% UCP3 CC 29%, CT 50.7%, TT 20.3% 2. Было проведено комплексное антропометрическое обследование и сбор биологического материала в группах взрослого население Республики Тыва (тувинцев из районов Южной и Юго-Западной территорий Тувы (225 человек). В 2019г. были собраны 225 образцов буккального эпителия. Антропометрическое обследование проводилось по стандартной методике [Негашева, 2017] с использованием антропометрических инструментов системы GPM (Siber-Hegner GPM, Швейцария, Цюрих). Были измерены толщины кожно-жировых складок на корпусе и конечностях, ширины костных эпифизов и костные диаметры, окружности корпуса и конечностей, а также различные продольные размеры тела (длина тела, ноги, корпуса, руки). Оценку компонентов состава тела проводили при помощи биоимпедансометрии – БИА (АВС – 01, «Медасс», Россия) [Николаев и др., 2009]. Была проведена оценка компонентов состава тела по схеме «все тело» - стандартная четырехполярная схема по правой стороне тела с наложением электродов (F3001 FIAB, Италия) на запястье и голень. При помощи программного обеспечения АВС01-0362 определялись показатели активного и реактивного сопротивления, абсолютные значения жировой и тощей массы. Для оценки центрального ожирения были рассчитаны следующие антропометрические индексы: ИМТ (BMI) = масса тела, кг/(длина тела, м)2; WHtR (отношение обхвата талии к длине тела, waist-to-height ratio) или индекс центрального ожирения (ICO - index for central obesity) = обхват талии, см/длина тела, см; WHR (отношение обхвата талии к обхвату ягодиц, waist-to-hip ratio) = обхват талии, м/обхват ягодиц, м; BAI (индекс ожирения тела, body adiposity index) = (обхват ягодиц, cм / (длина тела, м)1.5) – 18. Была проведена оценка баллов экто-, мезо- и эндоморфии по конституциональной схеме Хит-Картера с использованием классических антропометрических показателей (Heath, Carter, 1967; Carter, 2002), а также баллы мезо- и эндоморфии были определены по уравнениям, разработанным для биоимпендансометрии (Колесников с соавт., 2016 https://istina.msu.ru/publications/article/39753407/ и Синдеева, Руднев, 2017 https://istina.msu.ru/publications/article/56163098/). Проведен анализ морфологических характеристик добровольцев, обследованных в 2018 г. Впервые для взрослого населения Республики Алтай была проведена локальная биоимпедансометрия для оценки подкожного жироотложения в абдоминальной области [Соловьева А.Е. и др., 2019; Ryo et al., 2005; Scharfetter et al., 2001]. В положении обследуемого стоя регистрировали значения импеданса на частоте 50 кГц; токовые электроды располагали справа и слева на расстоянии 12 см от пупка, потенциальные электроды на расстоянии 7 см справа и слева от пупка. Локальная биоимпедансометрия для оценки внутреннего жироотложения в абдоминальной области [Ryo et al., 2005; Shoji et al., 2008]. В положении обследуемого стоя регистрировали значения импеданса на частоте 50 кГц при положении токовых электродов в надпупочной точке и симметричной точке дорсальной плоскости на том же горизонтальном уровне и потенциальных электродов на левой стороне тела на уровне чуть выше пупка на расстоянии 1/8 окружности талии от надпупочной точки и от симметричной точки в дорсальной плоскости [Соловьева А.Е. и др., 2019]. Корреляционный анализ морфофункциональных показателей в группе добровольцев, обследованных в Р. Алтай ожидаемо выявил многочисленные статистически значимые корреляционные связи изучаемых признаков. Однако в связи с применением новой методики локальной биоимпедансометрии, которая призвана дополнить оценку абдоминального жироотложения у исследуемого контингента, на начальном этапе необходимо выяснить зависимость показателей локальной БИА от различных антропометрических показателей и индексов, характеризующих уровень жироотложения и его топографию. Для первого отведения - в вентральной плоскости - были обнаружены статистически значимые корреляционные связи с толщинами кожно-жировых складок (здесь и далее ро Пирсона от -0.55 до -0.69), индексами (от -0.24 до -0.39), баллами экто-, эндо- и мезоморфии (Хит-Картер; 0,40, -0,14 и -0,73) и эндоморфии (Колесников; -0,68), а также показателями состава тела (БИА) (-0,55 для жировой массы и от 0,47 до 0,56 для безжировых компонентов). Для показателя, измеренного во втором отведении (дорсовентральная плоскость) значимые коэффициенты корреляции обнаружены для обхвата талии (0,36), массы тела (0,42), толщинами кожно-жировых складок (от -0,25 до -0,52), WHR (0,5), баллами эндо-(-0,40 и -0,43) и мезоморфии (0,18 и 0,33) (Хит-Картер и Колесников), а также показателями состава тела (БИА) (0,71) кроме жировой массы. 3. Было продолжено формирование единой электронной базы данных, содержащей все результаты, полученные в ходе выполнения проекта в 2018-2019 гг., и проведена первичная статистическая обработка данных, полученных в Тыве. 4. Был проведен поиск ассоциаций полиморфных системам генов FTO, UCP1, UCP2, UCP3 с параметрами, ассоциированными с жироотложением (вес, ИМТ, толщины кожно-жировых складок на корпусе и конечностях, обхваты туловища и конечностей, жировая масса, рассчитанная по антропометрическим формулам и по результатам БИА, количество висцерального жира, рассчитанное непрямыми методами) и другими особенностями соматотипа у этнических алтайцев и тувинцев. В свете одной из основных задач проекта - выделения факторов, детерминирующих абдоминальное ожирение - были обнаружены некоторые интересные связи изучаемого комплекса признаков. Так показатель локальной биоимпедансометрии (первое отведение) показал значимые ассоциации на высоком уровне достоверности с "бережливыми" генотипами генов UCP1 и 3. Носители двух "бережливых аллелей" демонстрируют низкие значения данного индекса (высокие значения локального импеданса), что коррелирует с высоким уровнем жироотложения на корпусе, ИМТ и балловой оценкой эндоморфного компонента. В то время как связи с массой тела отсутствуют. Также были обнаружены некоторые значимые ассоциации альтернативных аллелей исследуемых генов с повышенным уровнем жироотложения на корпусе и конечностях. На основе материалов антропологического обследования сарт-калмаков Иссыккульской области Кыргызстана и калмыков Калмыкии, собранных в ходе экспедиций 2013-2014 гг. проанализированы морфологические особенности мужчин и женщин в контексте гипотезы о единой этнической истории ойратских народов и народов Южной Сибири [Хомякова, 2019; Balinova N. et al.,2019] . Выявлены сходные черты в распределении подкожного жироотложения у калмыков, сарт-калмаков, тувинцев и и алтайцев [Хомякова, Балинова, Анализ эпохальной алтайцев [Хомякова, Балинова, изменчивости показал, что за последние 50-60 лет длина тела и размеры головы увеличились в исследованных группах. Аналогичная тенденция отмечена у алтайцев и тувинцев
3 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Предрасположенность к ожирению у современного взрослого населения в различных этнических группах, проживающих на территории Южной Сибири: генетические, социально-экономические и экологические аспекты
Результаты этапа: Пандемия ожирения, охватившая мир, стимулирует исследования, которые направлены на изучение причин его возникновения. Коморбидные заболевания, ассоциированные с избыточным весом и ожирением, становятся причиной потери трудоспособности и преждевременной смерти взрослого трудоспособного населения, что создает дополнительные нагрузки на систему здравоохранения, и снижает количество трудоспособного населения. Возникновение избыточного веса и ожирения – это итог продолжительного взаимодействия множества разнонаправленных факторов. Хорошо известно влияние социально-экономического статуса на предрасположенность к накоплению жировой массы. Также не вызывает сомнения, что одними из ведущих факторов, связанных с увеличением веса, являются индивидуальные генетические особенности человека, детерминирующие потребление калорий через механизмы насыщения и голода, а также «бережливые» генотипы, закрепившиеся в геноме предков современного человека во времена постоянного недостатка калорий и получившие широкое распространение в генофонде современных популяций. Преимущество, которое давали «бережливые» варианты генов в прошлом, в настоящее время, на фоне избыточного поступления калорий и гиподинамии является фактором риска развития ожирения. Активное изучение причин ожирения в мире открывает новые факторы и обозначает изменение направления основных тенденций. В государственном докладе «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2016 году» отмечается, что более половины взрослых мужчин и женщин в России имеют лишний вес и около 15% страдают ожирением (http://www.rospotrebnadzor.ru/upload/iblock/0b3/gosudarstvennyy-doklad-2016.pdf). Комплексные исследования, посвященные изучению эндогенных и экзогенных факторов, влияющих на особенности жироотложения (количество жира и его топографии с оценкой количества висцерального жира) у взрослого населения различных этнических групп Южной Сибири (коренное население и проживающие там русские) не проводились. Изучение комплекса эндогенных и экзогенных факторов, влияющих на риск развития ожирения, позволит выделить людей, находящихся в группах риска и начать профилактику и мониторинг ожирения на ранних этапах. Это позволит предотвратить тяжелые последствия для здоровья и жизни, возникающие на фоне ожирения. Таким образом, изучение факторов, влияющих на накопление жира и провоцирующих ожирение, является актуальным и находится в русле современных мировых исследований. Выполнение заявленного проекта позволит, на наш взгляд, проанализировать эндогенные (этнические, генетические, половозрастные) и экзогенные (социально-экономические, климатогеографические, экологические) факторы, влияющие на накопление жира и развитие ожирения. К основным результатам научного исследования следует отнести данные о морфологических и генетических характеристиках коренного (алтайцы, тувинцы) и русского взрослого населения, проживающего на территории Южной Сибири. На основе полученных данных результаты оценки влияния эндогенных (этногенетические, половозрастные) и экзогенных (экологические, климато-географические, социально-экономические) факторов на особенности жироотложения (количество и топография) в исследованных группах. Определены ведущие факторы, увеличивающие или снижающие накопление жира и развитие ожирения в данных выборках. Полученные результаты могут найти широкое применение в различных сферах и использованы для: оценки текущих физических кондиций взрослого трудоспособного населения, проживающего на территории Южной Сибири; выявления групп взрослого населения, наиболее подверженных действию факторов, провоцирующих набор избыточного веса; принятия мер по разработке стратегий снижения веса и профилактике развития ожирения и связанных с ним коморбидных заболеваний. Результаты исследования дополнят мировые данные о влиянии комплекса эндогенных и экзогенных факторов на риск развития ожирения в группах взрослого населения РФ, проживающих на территории Южной Сибири. Изучение генов разобщающих белков (UCP1-3) а также гена FTO, в том числе определяющих активность белой и бурой жировой ткани, является современной мировой тенденцией и позволит оценить вклад «бережливых» генотипов в индивидуальную предрасположенность к ожирению.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".