Полиморфизм гена лактазы С/Т-13910 и антропометрические данные девочек, рожденных в городе Самаре

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

В молоке млекопитающих содержится углевод «молочный сахар» – лактоза, которая способствует всасыванию в кишечнике кальция, минеральных веществ, размножению кисломолочных бактерий. В желудочно-кишечном тракте лактоза расщепляется до глюкозы и галактозы под воздействием фермента лактазы. Лактаза вырабатывается в тонком кишечнике и появляется уже в 12–14 недель внутриутробного развития, достигая максимума в сроке 39–40 недель беременности.

Дети с момента рождения, включая недоношенных, способны усваивать материнское молоко, и активность лактазы у них высокая до возраста 3–8 лет. Активность фермента лактазы зависит от ряда факторов: особенностей питания, от перенесенных заболеваний кишечника (инфекций, пищевой аллергии, целиакии, лямблиоза, болезни Крона и других), от расы, генетических особенностей [1, 2].

Активность лактазы уменьшается в какой-то момент после периода отлучения у большинства млекопитающих и снижена у 68% взрослых людей. Однако у некоторых людей, особенно в популяции с историческим преобладанием в рационе молочной продукции, лактаза активна во взрослом возрасте. Эта черта называется лактазной персистенцией, а у людей с европейской родословной она связана с аллельным вариантом (-13910*T) гена лактазы МСМ6 [3].

Существует 3 генотипа: С/С – генотип, связанный с непереносимостью лактозы у взрослых (не способны усваивать лактозу); С/Т – генотип, связанный с вариабельным уровнем активности лактазы (риск развития вторичной лактазной недостаточности); Т/Т – генотип, связанный с хорошей переносимостью лактозы у взрослых (легко усваивают молочные продукты).

Селекция сыграла важную роль в сохранении способности переваривать лактозу в зрелом возрасте (лактазная персистенция) в разных популяциях, которые практикуют пасторализм [4]. Распространенность гиполактазии по типу взрослых (первичная мальабсорбция лактозы, непостоянство лактазы) значительно варьирует между различными расами и популяциями: 20% латиноамериканских, азиатских и негроидных детей до 4 лет имеют признаки дефицита лактазы и мальабсорбции лактозы, однако у детей северных европейцев симптомы непереносимости лактозы не развиваются до 5 лет [5, 6].

В диагностике гиполактазии используют несколько лабораторных методов. Ранее распространенность гиполактазии определяли с помощью теста на толерантность к лактозе или теста на толерантность к лактозе с этанолом. Наиболее точный метод – прямое определение активности лактазы в биоптате слизистой оболочки тонкого кишечника; однако инвазивность теста не позволяет использовать его в повседневной практике и скрининге.

На территории России проведено несколько исследований распространенности гиполактазии. Установлено, что распространенность генотипа СС варьирует от 13% до 57% среди русских и до 94% – среди северных народов (ненцы). При проведении генотипирования распространенность гиполактазии среди русских, проживающих в центральной части, варьировала от 36% до 50% и зависела от района проживания [7, 8].

Распространенность ожирения быстро увеличивается во всем мире одновременно с историческим сдвигом образа жизни от традиционных здоровых моделей к нездоровым. Однако причинно-следственные связи между факторами образа жизни и ожирением еще предстоит полностью выяснить. Данные о взаимосвязи ожирения с потреблением молока и полиморфизмом генов разноречивы. Так, изучение более 180 000 взрослых из 25 когорт убедительно доказало, что высокое потребление молочных продуктов было причинно связано с более высоким индексом массы тела (ИМТ). Однако увеличение массы тела происходило за счет увеличения мышечной массы и уменьшения жировых отложений [9].

Изучение аллельного полиморфизма гена лактазы в локусе -13910 в Португалии выявило частоту генотипов СС – 35,8%, СТ – 48,1% и ТТ –16,1% и наличие существенных ассоциаций с антропометрическими переменными, связанными с ожирением, ИМТ, массой жира, а также с риском ожирения при полиморфизме лактазы С>Т [10]. При генотипировании испанцев также выявлено, что полиморфизм 13910 С > Т повышает восприимчивость к ожирению и патологиям, связанным с ожирением [11].

ЦЕЛЬ

Оценить распространенность аллельных вариантов гена лактазы C/T-13910 в популяции девочек 3–6 лет, рожденных и проживающих в г. Самаре, и выявить взаимосвязь с ростом, массой тела и ИМТ детей.

Исследование проводилось на кафедре акушерства и гинекологии Института профессионального образования и на кафедре гигиены питания Самарского государственного медицинского университета (Самара, Россия) и ООО «ДНК-технология» (Москва, Россия).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В исследование были включены девочки в возрасте от 3 до 6 лет, рожденные и проживающие в г. Самаре. Законные представители испытуемых дали письменное информированное согласие и заполнили анкету о своих личных данных, месте рождения детей. В исследование включены 103 девочки в возрасте 3–6 лет, обратившиеся к детскому гинекологу в рамках ежегодного медицинского осмотра. У всех девочек измеряли рост и массу тела и брали образцы буккальных клеток для генетического исследования.

Анализы генотипа

ДНК амплифицировали с помощью полимеразной цепной реакции. Используемый прямой праймер представлял собой 5' CCTCGTTAATACCCACTGACCTA-3', а обратный праймер представлял собой 5'-GTCACTTTGATATGATGAGAGCA-3', который покрывал около 400 п.н. областей с обеих сторон варианта C/T-13910.

Статистический анализ

Для проверки различий между группами генотипа использовался критерий хи-квадрат. Различия с уровнем достоверности Р <0,05 считались статистически значимыми.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При изучении распространенности аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы выявлено, что генотип ТТ имели 11 девочек (10,7%), генотип СТ – 39 девочек (37,9%) и генотип СС – 53 девочки (51,4%) (рисунок 1).

 

Рисунок 1. Соотношение аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы в популяции детей г. Самары.

 

Поскольку рост и масса тела сильно зависят от возраста, анализировались только оценки по центильным коридорам. Центильные коридоры сформированы по массе тела в зависимости от возраста (таблица 1).

 

MCM6: -13910 C/T	Масса тела, центили
	<3%		3–10%		10–25%		25–75%		75–90%		90–97%		>97%
	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%	Абс.	%
CC	2	29	4	67	4	57	24	50	6	50	5	56	8	57
CT	4	57	2	33	2	29	17	35	6	50	3	33	5	36
TT	1	14	0	0	1	14	7	15	0	0	1	11	1	7

Таблица 1. Масса тела в зависимости от аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы (хи² =5,6; Р =0,935)

Table 1. Body weight depending on allele 13910-С/Т polymorphism of the lactase gene (chi² =5.6; Р =0.935)

 

Центильные коридоры сформированы по росту в зависимости от возраста (рисунок 2).

 

Рисунок 2. Рост в зависимости от аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы (хи2 =10,7; Р =0,557).

 

Статистической значимости различий в росте девочек с различными полиморфизмами гена лактазы не выявлено, но можно заметить, что редкий полиморфизм ТТ гена лактазы MCM6 представлен только у девочек с нормальным и повышенным относительно возраста ростом (от 25-го перцентиля и выше). При укрупнении градации роста ниже 25-го и выше 25-го перцентиля статистической значимости также выявлено не было (таблица 2).

 

Генотип	Ниже 25%		25% и выше, т.е. норма и выше
	Абс.	%	Абс.	%
CC	7	50	46	52
CT	7	50	32	36
TT	0	0	11	12

Таблица 2. Рост в зависимости от аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы (хи² =2,4; Р =0,306)

Table 2. Height depending on allele 13910-С/Т polymorphism of the lactase gene (chi² =2.4; Р =0.306)

 

Центильные коридоры сформированы по массе тела в зависимости от роста (рисунок 3).

 

Рисунок 3. Соотношение массы тела и роста в зависимости от аллельных вариантов полиморфизма -13910 С/Т гена лактазы (хи2 =12,8; Р =0,387).

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Была определена фактическая распространенность генетического варианта, связанного с гиполактазией взрослого типа, одноосновный полиморфизм C/T-13910 (rs 4988234) перед геном, кодирующим лактазу на хромосоме 2 в популяции девочек 3–6 лет, рожденных и проживающих в г. Самаре, и выявлено, что преобладают носители CC-генотипа – 51,4%.

Распространенность взрослого типа гиполактазии среди россиян, согласно предыдущим исследованиям, варьирует от 13% до 50–57% [7, 8]. Однако эти исследования изучали частоту персистентного/непостоянного генотипа лактазы и не оценивали взаимосвязь с ростом, массой тела и ИМТ.

Выявлено, что все девочки с генотипом ТТ имели рост свыше 25-го перцентиля, что, вероятно, связано не только с хорошей переносимостью молочных продуктов, но и усиленной абсорбцией кальция. Данное предположение основано на результатах исследований, в которых показано, что у лиц с генотипом ТТ имелась более высокая плотность трабекулы костей по сравнению с генотипами СС и СТ [12]. В исследовании R.I. Almon установлено, что потребление молока у 597 шведских детей положительно связано с ростом тела у подростков [13]. В нашем исследовании статистической значимости отличий по росту получено не было, что, возможно, связано с недостаточным размером выборки.

Подавляющее большинство детей (91%) из 22 девочек с избыточной массой тела и ожирением (ИМТ свыше 90-го перцентиля) имели генотип СС (13 девочек) или генотип СТ (7 девочек). Наши данные согласуются с результатами зарубежных исследований. Так, в работе R.I. Almon при генотипировании 551 испанца, проживающего на Канарских островах, установлено, что полиморфизм 13910 С>Т повышает восприимчивость к ожирению и патологиям, связанным с ожирением [11]. Аналогичные данные получены в исследовании 580 португальских детей 6–12 лет: генотип С>Т может предрасполагать к абдоминальному ожирению [14]. Однако при изучении взаимосвязи потребления молока, генотипа и массы тела у 298 испанских детей (средний возраст 9,6 года) и 386 подростков (средний возраст 15,6 года) выявлено, что генотип СТ и ТТ связан с увеличением потребления молока, но не связан с более высокой массой тела [15].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

У девочек в возрасте от 3 до 6 лет, рожденных и проживающих в г. Самаре, частота аллеля гена лактазы 13910-Т составила 48,6%. Генотип СС выявлен у 51,4% девочек, генотип СТ – у 37,9% и генотип ТТ – у 10,7%.

Не выявлено достоверной взаимосвязи между генотипом и массой тела и ростом у девочек, однако все дети с генотипом ТТ имели рост свыше 25-го перцентиля, подавляющее большинство девочек (91% из 22 девочек) с избыточной массой тела и ожирением (ИМТ свыше 90-го перцентиля) имели генотип СС (13 девочек) или генотип СТ (7 девочек). 

Об авторах

Наталья Владимировна Спиридонова

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: nvspiridonova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3390-8034

д.м.н., профессор, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии ИПО

Россия, Самара

О. В. Сазонова

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: nvspiridonova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4130-492X

д.м.н., доцент, заведующая кафедрой гигиены питания с курсом гигиены детей и подростков

Россия, Самара

А. А. Безрукова

ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: nvspiridonova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3929-4187

ассистент кафедры гигиены питания с курсом гигиены детей и подростков

Россия, Самара

Список литературы

Дополнительные файлы