Роль генетического полиморфизма TaqIA гена дофаминового рецептора 2 типа, уровня дофамина и лептина крови в формировании разных форм ожирения у детей

L. S. Viazava; A. V. Solntsava; O. A. Aksionava; O. G. Dashkevich; T. O. Emelyantsava

Автор(и)

L. S. Viazava Республіканський центр медичної реабілітації та бальнеолікування, Мінськ, Білорусь
A. V. Solntsava Білоруський державний медичний університет, Мінськ, Білорусь
O. A. Aksionava Інститут генетики і цитології НАН Білорусі, Мінськ, Білорусь
O. G. Dashkevich 10-та Міська клінічна лікарня, Мінськ, Білорусь
T. O. Emelyantsava 10-та Міська клінічна лікарня, Мінськ, Білорусь

Ключові слова:

ожиріння, діти, дофамін, лептин, генетичний поліморфізм

Анотація

Мета роботи — оцінити роль генетичного поліморфізму TaqIA гена рецептора 2 типу (DRD2) дофаміну, показників нейропептидів (лептину, дофаміну) крові у формуванні надлишкової маси тіла в дітей з різними формами ожиріння.

Матеріали та методи. Проведено одномоментне ретроспективне дослідження 288 дітей віком 0,4—17,9 року, з яких 179 генотиповані за поліморфним локусом TaqIA (rs1800497) гена DRD2. Залежно від SDS-індексу маси тіла дітей поділили: з нормальною масою тіла (НМТ) (від –1 до +1; n = 30), з аліментарним (АО) (≥ +2 і < +4; n = 98) і морбідним ожирінням (МО) (≥ +4; n = 160). Концентрації дофаміну (Д) і лептину (Л) в крові визначені методом імуносорбентного аналізу (ELISA). Залежно від рівня Д пацієнтів поділили за квартилями на чотири групи: 1-ша група — з низьким рівнем Д (< 4,99 пг/мл); 2-га група — з помірно зниженим (4,99—11,64 пг/мл); 3-тя група — з помірно підвищеним (11,65—60,0 пг/мл); 4-та група — з високим (> 60,0 пг/мл). Аналогічно дітей поділили на групи за концентрацією Л: 1-ша група — з низьким рівнем Л (< 13,15 нг/мл); 2-га група — з помірно зниженим (13,15—23,78 нг/мл); 3-тя група — з помірно підвищеним (23,79—40,18 нг/мл); 4-та група — з високим (> 40,18 нг/мл). Статистичну обробку здійснили з використанням програми SPSS Statistics 21 (критерії χ² і відношення правдоподібності, р < 0,05). З метою прогнозування ступеня впливу основних чинників на формування надлишкової маси тіла застосований метод математичного моделювання.

Результати та обговорення. У групі з НМТ у 6,7 % дітей виявлено високий рівень Д, у 40,0 % — помірно знижений, на відміну від групи з МО, в якій у 32,0 % пацієнтів виявлено високу концентрацію Д, у 28,0 % — помірно підвищену (p = 0,038). Відмінності за рівнем Л: у 86,7 % дітей з НМТ встановлена низька концентрація Л, у 34,7 % пацієнтів з АО — помірно знижена, у 31,5 % хворих з МО — висока Л і в 17,7 % — низька концентрація Л (p = 0,0001). У дітей з МО і АО виявлена вища частота генотипу A1/A1 за поліморфним локусом rs1800497 гена DRD2 (по 45,5 % відповідно) на відміну від групи з НМТ, в якій частота генотипу A1/A1 статистично значуще нижча (9,1 %) (p = 0,012). Взаємозв’язків між генотипом A1/A1 і концентрацією Д і Л плазми не виявлено. Отримано прогностичні моделі з високою статистичною оцінкою (p < 0,05) для визначення ступеня ймовірності розвитку АО та МО у дітей залежно від наявності генотипу А1/А1 поліморфного локусу TaqI гена DRD2, показників Д і Л.

Висновки. У пацієнтів з АО і МО встановлено переважання високих концентрацій Д і Л порівняно з обстеженими з НМТ. Для дітей з НМТ характерні помірно знижені і низькі рівні цих нейропептидів (p = 0,038; p = 0,0001). Встановлено, що генотип А1/А1 поліморфного локусу rs1800497 гена DRD2 частіше поширений у пацієнтів з АО і МО порівняно з дітьми з НМТ (p = 0,012). Розроблено прогностичні моделі з високою статистичною оцінкою (p < 0,05) для визначення ступеня ймовірності розвитку ожиріння в дітей залежно від наявності генотипу А1/А1 поліморфного локусу TaqI гена DRD2, показників Д і Л крові.

Біографії авторів

L. S. Viazava, Республіканський центр медичної реабілітації та бальнеолікування, Мінськ

В’язова Людмила Сергіївна, дитячий ендокринолог

A. V. Solntsava, Білоруський державний медичний університет, Мінськ

А. В. Солнцева

O. A. Aksionava, Інститут генетики і цитології НАН Білорусі, Мінськ

О. А. Аксьонова

O. G. Dashkevich, 10-та Міська клінічна лікарня, Мінськ

О. Г. Дашкевич

T. O. Emelyantsava, 10-та Міська клінічна лікарня, Мінськ

Т. О. Ємельянцева

Посилання

Aleksandrov AA, Peterkova VA. Rekomendatsyy po dyahnostyke, lechenyiu y profylaktyke ozhyrenyia u detei y podrostkov. M.: Praktyka (Rus). 2015:136 s.

Viazova LS, Solntseva AV, Sukalo AV y dr. Yntensyvnost metabolycheskykh y hormonalnykh protsessov posle aktyvatsyy dofamynovykh retseptorov pry modelyrovanyy ozhyrenyia. Yzvestyia NAN Belarusy, Seryia med nauk (Rus). 2015;2:10-19.

Lialykov SA, Sukalo AV, Kuznetsov OE. Ynstruktsyia po prymenenyiu «Tsentylnye kharakterystyky antropometrycheskykh y laboratornykh pokazatelei u detei v sovremennyi peryod». Hrodno: HrHMU, BHMU, UZ «HrOKB» (Rus). 2009:98 c.

Arreola R et al. Immunomodulatory Effects Mediated by Dopamine. J Immunol Res. 2016:1-32.

Benton D, Young HA. A meta-analysis of the relationship between brain dopamine receptors and obesity: a matter of changes in behavior rather than food addiction? Int J of Obesity. 2016;40:12-21.

Berglund KJ, Balldin J, Berggren U, Fahlke C. The Taq1a polymorphism of the dopamine D2 receptor gene — a key for understanding relapse proneness into alcoholism? J Subst Abuse Alcohol. 2016;4(1):1042-1046.

Blasi G, Lo Bianco L, Taurisano P et al. Functional variation of the dopamine D2 receptor gene is associated with emotional control as well as brain activity and connectivity during emotion processing in humans. J Neurosci. 2009;29(47):14812-14819.

Blum K, Badgaiyan R, Agan G et al. Reward Deficiency Syndrome (RDS): Is there a Solution? J Alcohol Drug Depend. 2014;2(5):177-182.

Borcherding DC, Hugo ER et al. Dopamine Receptors in Human Adipocytes: Expression and Functions. PLoS One. 2011. — 26;6(9):e25537.

Dagogo-Jack S (ed.). Leptin: Regulation and Clinical Applications. — Springer Int Pub.: Switzerland, 2015:281.

Downs BWQ, Chem ALC, Chen TJH et al. Nutrigenomic targeting of carbohydrate craving behavior: Can we manage obesity and aberrant craving behaviors with neurochemical pathway manipulation by Immunological Compatible Substances (nutrients) using a Genetic Positioning System (GPS) map? Med Hypotheses. 2009;73:427-434.

Friedman JM. Leptin Regulates Adipose Tissue Mass. Keio J Med. 2011;60(1):1-9.

Heber D, Carpenter CL. Addictive Genes and the Relationship to Obesity and Inflammation. Mol Neurobiol. 2011;44:160-165.

Jonkman S, Pelloux Y, Everitt BJ. Differential roles of the dorsolateral and midlateral striatum in punished cocaine seeking. J Neurosci. 2012;32(13):4645-4650.

Khanh DV, Choi Y-H, Moh SH et al. Leptin and insulin signaling in dopaminergic neurons: relationship between energy balance and reward system. Front Psychol. 2014;5:846-852.

Preedy VR (ed.). Neuropathology of Drug Addictions and Substance Misuse. Volume 1: Foundations of Understanding, Tobacco, Alcohol, Cannabinoids and Opioids. — London: UK Elsevier Inc. 2016:1092.

Stice E, Yokum S, Bohon C et al. Reward circuitry responsivity to food predicts future increases in body mass: moderating effects of DRD2 and DRD4. Neuroimage. 2010;50:1618-1625.

Sun X, Luquet S, Dana M. Small DRD2: Bridging the Genome and Ingestive Behavior. Trends in Cognitive Science. 2017;21(5):372-384.

Than A, Ye F, Xue R et al. The crosstalks between adipokines and catecholamines. Mol Cell Endocrinol. 2011;332:261-270.

van der Plasse G, van Zessen R, Luijendijk MCM et al. Modulation of cue-induced firing of ventral tegmental area dopamine neurons by leptin and ghrelin. Int J of Obesity. 2015;39:1742-1749.