Оценка риска избыточной массы тела у детей в зависимости от полиморфизма RS9939609 генa FTO

Богданова Ольга Георгиевна – кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории экологогигиенических исследований (e-mail: ; тел.: 8 (3955) 58-69-10; ORCID: .

Тармаева Инна Юрьевна – доктор медицинских наук, профессор, ученый секретарь; профессор кафедры экологии и безопасности пищи (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-42; ORCID: .

Сорокина Елена Юрьевна – кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории демографии и эпидемиологии питания (e-mail: ; тел.: 8 (495) 698-53-42; ORCID: .

Ефимова Наталья Васильевна – доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории эколого-гигиенических исследований (e-mail: ; тел.: 8 (3955) 58-69-10; ORCID: .

Мыльникова Инна Владимировна – доктор медицинских наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории эколого-гигиенических исследований (e-mail: ; тел.: 8 (3955) 58-69-10; ORCID: .

в 2017–2018 гг., в рамках данной программы включившее 2166 детей 7-летнего возраста, выявило наличие избыточной массы тела у 27 % мальчиков и 22 % девочек, а ожирение – у 10 и 6 % детей соответственно [6].

По различным оценкам, генетический фон имеет более чем 50-процентное воздействие в распространенной этиологии ожирения [8]. В подавляющем большинстве случаев детское ожирение имеет экзогенные причины, где среди основных факторов риска выделяют отсутствие физической активности, малоподвижный образ жизни, количество потребляемой пищи и энергии [9–11], обеспеченность витаминами [12]. Небольшая доля случаев ожирения может иметь эндогенные причины, где к факторам риска относятся пол, возраст, этническая принадлежность и генетические полиморфизмы [2, 11]. Ген FTO, связанный с жировой массой и ожирением, кодирует альфа-кетоглутаратзависимую диоксигеназу, которая посредством метилирования ДНК и РНК регулирует транскрипцию и трансляцию [8]. Хотя молекулярный механизм участия этого гена в формировании ожирения до конца не понятен, полиморфизмы этого гена тесно связаны с риском развития избыточной массы тела и ожирения [8, 13]. Наиболее однозначно с риском развития ожирения ассоциирован полиморфизм rs9939609, местоположение 16q12.2. По мнению А.К. Батурина с соавт. (2019), характер и степень ассоциации полиморфизма генов FTO, а также частота встречаемости аллеля А существенно обусловлены расовоэтническим происхождением респондентов [14]. О подтверждении связи варианта rs9939609 гена FTO с риском ожирения были получены данные в различных популяциях, в том числе в Западной [15] и Восточной Азии [11, 13], Южной Америке [3, 16], а также в различных регионах России [5, 10, 17–19]. Вместе с тем S. Doaei et al. (2019) [20], объединив скорректированные коэффициенты шансов ( OR ) по восьми подходящим по критериям исследованиям типа «случай – контроль», установили, что ассоциация между полиморфизмом rs9939506 и ожирением оставалась значимой в европейской подгруппе ( OR = 1,68 [1,2–2,36]), но не в азиатской подгруппе ( OR = 0,94 [0,81–1,10]; OR = 0,95 [0,80–1,14]; OR = 2,31 [0,96–5,58]).

Поскольку данные о генетических факторах и связи с ожирением у детей и подростков все еще противоречивы [21, 22], представляет интерес про- анализировать ассоциации полиморфизма rs9939506 (ген FTO) с избыточным весом и ожирением у детей Байкальского региона, который в силу своего географического положения, включающего и Центральную Азию и Восточную Сибирь [23], обладает полиэтничностью с определенной долей ассимиляции славянских, монгольских, тунгусских и тюркских этносов.

Цель исследования – оценка связи между полиморфизмом rs9939609 FTO с риском развития избыточной массы тела у детей Байкальского региона.

Материалы и методы. Дизайн исследования – кросс-секционное, обсервационное, типа «случай – контроль». Обследование с генотестированием проведено у 113 детей школьного возраста (7–17 лет), среди них 60 мальчиков и 53 девочки, проживающих в промышленных центрах Байкальского региона: Ангарск, Иркутск, Улан-Удэ. Обследование и взятие биологических образцов (буккальный эпителий) проведено с информированного добровольного согласия одного из родителей или иного законного представителя на участие в исследовании их детей, с одобрения локального этического комитета ФГБНУ «ВосточноСибирский институт медико-экологических исследований» (протокол № 32 от 10.09.2019). Обследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (1964) в отношении биомедицинских исследований с участием людей и последующими поправками к ней. К критериям включения детей в данное исследование отнесены: информированное согласие родителей или законных представителей, рождение от доношенной беременности, грудное вскармливание более трех месяцев, на момент обследования отсутствие острых или декомпенсированных хронических заболеваний¹, основная группа для занятий физической культурой в школе без дополнительных спортивных занятий, корректно заполненная анкета. Оценка антропометрических показателей производилась с учетом гендерно-возрастных характеристик, Z -scores индекса массы тела (ИМТ) рассчитывали согласно возрасту респондентов методом сигм, сравнение производили со стандартами ВОЗ². Применение указанных стандартов обусловлено принадлежностью обследуемых респондентов к различным этносам¹, что является весьма характерным для Байкальского региона.

Образцы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) испытуемых получены из биологического ма- териала (буккального эпителия) стандартным методом. Использовали многокомпонентный лизирующий раствор, разрушающий комплекс ДНК с белком. В последующем сорбировали на покрытые силикагелем магнитные частицы и осуществляли отмывку этиловым спиртом. На конечном этапе проводили элюцию в буферный раствор. Извлечение ДНК осуществлялось с использованием набора реагентов «РеалБест ДНК-экстракция 3» (ЗАО «Вектор-Бест», Россия) на автоматической станции epMotion 5075 (Eppendorf, Германия). Генотипирование определяли с использованием аллель-специфичной амплификации и детекцией результатов в режиме реального времени. Применяли зонды TaqMan, комплементарные полиморфным участкам ДНК, и соответствующие методике реагенты («Синтол», Россия). Амплификацию проводили с помощью амплификатора CFX96 Real Time System (BioRad, США) в режиме реального времени [5, 10, 14].

Для оценки связи генетических полиморфизмов с избыточной массой тела и ожирением (ИМТиО) все обследуемые респонденты были сгруппированы в первую («случай», n = 32) группу, куда включены дети с ИМТиО, и во вторую группу («контроль», группа сравнения, n = 81) – дети с нормальной массой тела.

Статистическая обработка данных после проверки на нормальность распределения критерием асимметрии и эксцесса осуществлена с помощью непараметрических методов. Проводили расчеты частот встречаемости генотипов, аллелей, средних центильных тенденций ( Me (P25–P75)) ИМТ с использованием системы PASW Statistics 20 [5]. Для определения относительного риска (relative risk – RR ) с указанием 95%-ного доверительного интервала (ДИ) и дальнейшей проверки на достоверность при помощи U -критерия Манна – Уитни использовали программу DeFinetti на сайте Института генетики человека (Мюнхен, Германия)³ [24]. Критический уровень статистической значимости принимался равным при р < 0,05 и р < 0,01.

Результаты и их обсуждение. В обследуемой группе 23,89 % респондентов имели избыточную массу тела (МТ), 4,42 % страдали ожирением: сре- ди мальчиков – 25,0 и 5,0 % соответственно, среди девочек – 22,64 и 3,77 %. Полученные нами результаты сопоставимы с данными мультицентрового исследования детей в возрасте 5, 10 и 15 лет (n = 5182), проживающих в Астрахани, Екатеринбурге, Красноярске, Санкт-Петербурге и Самаре [25], у которых распространенность избыточной МТ составляла от 18,8 до 22,0 % и ожирения – от 4,7 до 6,7 %.

Результаты генотестирования показывают, что у обследованных детей Байкальского региона аллель А полиморфизма rs9939609 гена FTO, ассоциированного с риском ожирения, встречалась в 40,71 % случаев. Данное значение показателя сопоставимо с аналогичным показателем в европейских популяциях, составляющим 41,0 %, по данным Национального центра по биотехнологии (США) на 2022 г.4 В Москве частота встречаемости аллеля А этого полиморфизма среди детского населения была чуть ниже и составляла 34,4 % [10]. В нашей работе мы не выявили гендерных различий, данные показатели составляли 40,57 % у девочек и 40,83 % у мальчиков (табл. 1).

Результаты генотестирования детей показали, что в группе детей с ИМТиО частота встречаемости аллеля А полиморфизма rs9939609 гена FTO составила 48,44 % (первая группа). Данный показатель в 1,29 раза выше по сравнению с аналогичным показателем в группе сравнения (вторая группа) – 37,65 %. Вместе с тем вероятность риска развития избыточной массы тела и ожирения у детей при сравнении аллелей (А против Т) не отмечалась ( RR = 1,46 [0,81–2,61], 0,297), что согласуется с данными метаанализа, проведенного D. Wang et al. (2020) в азиатской популяции, где повышенный риск избыточной массы тела и ожирения наблюдался у взрослых ( ОR = 1,26; 95 % ДИ: 1,08–1,47; р = 0,003), но не у детей и подростков ( ОR = 1,14; 95 % ДИ: 0,95–1,36; р = 0,17) [26].

Выявлено, что частота встречаемости генотипа риска АА полиморфизма rs9939609 гена FTO у детей первой группы в 5,06 раза больше, чем в группе сравнения (табл. 2).

Таблица 1

Распределение генотипов и частота аллелей А и Т полиморфизма rs9939609 (ген FTO) среди детей Байкальского региона в зависимости от гендерных особенностей

Гендерные группы	Генотип, абс. (%)			Аллель, %
	ТТ	АТ	АА	Т	А
Все респонденты	33 (29,20)	68 (51,13)	12 (10,62)	59,29	40,71
Девочки	15 (28,30)	33 (62,26)	5 (9,43)	59,43	40,57
Мальчики	18 (30,00)	35 (58,33)	7 (11,67)	59,17	40,83

3 Case-control studies [Электронный ресурс] // Institute of Human Genetics. – URL: (дата обращения: 12.01.2023).

4 dbSNP. Short Genetic Variations [Электронный ресурс] // U.S. National Library of Medicine. – URL: (дата обращения: 20.01.2023).

Таблица 2

Распределение генотипов и частота аллеля А полиморфизма rs9939609 гена FTO среди детей Байкальского региона в зависимости от индекса массы тела

Генотип, абс. (%)	Группа по индексу массы тела		Относительный риск между генотипами ( RR [ДИ], STD)
	1	2	АА и ТТ	АТ и ТТ	АА и АТ+ТТ
АТ	15 (46,88)	53 (65,43)	2,44 [1,23–4,85], 0,350	0,81 [0,40–1,65], 0,364	2,81 [1,65–4,77], 0,271 *
ТТ	9 (28,13)	24 (29,63)
АА	8 (25,0)	4 (4,94)
Аллель риска А, %	48,44	37,65	1,46 [0,81–2,61], 0,297

П р и м е ч а н и е : * – уровень значимости данной взаимосвязи соответствует р < 0,05, так как 95 % ДИ не включает в себя единицу.

Таблица 3

Распределение средних центильных тенденций ( Me ) индекса массы тела в зависимости от генотипов полиморфизма rs9939609 гена FTO среди детей Байкальского региона

Группа	Индекс массы тела ( Me (P25–P75), кг/м2)			U -критерий Манна – Уитни ( U ф )
	ТТ	АТ	АА	ТТ/АТ	АА/ТТ	АА/АТ
Все обследованные	17,30 (15,60–19,90)	16,95 (15,50–19,10)	19,45 (18,28–21,68)	1071	270,5	555,5
1	23,00	22,00	20,65	73	29	56
	(19,60–23,70)	(18,75–24,25)	(19,58–22,68)
2	16,10	16,20	17,77	624	66	153
	(14,48–18,28)	(15,00–17,90)	(17,37–18,03)
U ф между группами 1 и 2	196,5	726	0,5*	447	172,5	402,5

П р и м е ч а н и е : *– статистически значимое различие U фактическое <  U критического значения для p < 0,05 и р < 0,01.

Таблица 4

Антропометрические показатели новорожденных детей в зависимости от полиморфизма rs9939609 гена FTO ( Мe (P25–P75))

Показатель	Генотип
	ТТ	АТ	АА
Длина тела, см	52,00 (51,00–53,50)	52,00 (50,00–54,00)	52,00 (51,00–53,00)
Масса тела, кг	3,40 (3,00–3,60)	3,50 (3,10–3,80)	3,70 (3,55–4,00)
ИМТ, кг/м2	12,30 (11,65–13,35)	12,70 (12,00–13,60)	13,40 (12,70–14,40)

Расчет относительного риска ( RR = 2,81 [1,65–4,77]; STD = 0,271) показал вероятность наличия статистически значимой ассоциации у детей, имеющих гомозиготный генотип АА полиморфизма FTO rs9939609, с избыточной массой тела и ожирением. У данных детей избыточный вес и ожирение наблюдаются в 2,81 раза чаще, чем у детей, имеющих генотипы ТТ и AТ.

Как следует из табл. 3, при сопоставлении средних центильных тенденций ( Me ) ИМТ у детей обследуемых групп только у носителей гомозиготного генотипа АА полиморфизма rs9939609 гена FTO первой группы установлен более высокий ИМТ (20,65 (19,58–22,68) кг/м²), что в 1,16 раза выше, чем у носителей данного генотипа во второй группе сравнения (17,77 (17,37–18,03) кг/м²), при U фактическом = 0,5 ( U критическое = 5 для р < 0,05, U критическое = 2 для р < 0,01). В остальных случаях различия не имели статистической значимости ( U фактическое >  U критического).

Результаты проведенных нами ретроспективных обследований данной группы детей показали, что при рождении 4,5 % из них страдали истощением, а на момент представленного обследования – 1,3 %. Истощение при рождении сохранилось на момент представленного исследования только у одного ребенка (возраст девочки – 8 лет). При рождении 1,9 % обследованных респондентов имели избыточную массу тела, один ребенок страдал ожирением – это состояние сохранилось у него на момент обследования (возраст девочки – 8 лет). Анализ результатов проведенных ретроспективных исследований, представленный в табл. 4, показал отсутствие влияния полиморфизма rs9939609 гена FTO на массу и длину тела ребенка при рождении ( р > 0,05).

Нами не выявлены ассоциации у обследованных детей с наличием гетерозиготного генотипа AT аллеля A полиморфизма FTO rs9939609 с фактором риска развития избыточного веса и ожире- ния (95 % ДИ включает единицу, табл. 2). Преобладание частоты встречаемости гомозиготного генотипа ТТ (29,20 %), по сравнению с генотипом АА (10,62 %), в рассматриваемых группах детей, вероятно, обусловлено влиянием процессов ассимиляции между пришлым и коренным населением, происходящих на урбанизированных территориях Байкальского региона [27]. Полученные результаты согласуются с данными Э.А. Бондаревой и со-авт. [28], в исследовании которых частота встречаемости генотипа ТТ варьируется в зависимости от этнических особенностей: у алтайцев она составила 3,7 %, у русских, проживающих в г. Москве, г. Архангельске и г. Саранске, – 16,4 %, монголов – 49,7 % и калмыков – 50,6 %, тогда как генотип АА встречался у алтайцев в 36,5 % случаев, у русских – в 33,2 %, у монголов – в 10,5 %, у калмыков – в 24,1 %.

Выводы. Результаты проведенного исследования у детей Байкальского региона позволили установить наличие истощения у 4,5 % детей при рождении, которое сохранилось на момент обследования (8 лет) только у одного ребенка.

Наличие избыточной массы тела и ожирения при рождении наблюдалось у 1,9 % детей, в то вре- мя как на момент обследования 23,89 % детей имели избыточную МТ и 4,42 % страдали ожирением.

Не выявлено статистически достоверной связи носительства полиморфизма rs9939609 (ген FTO) с антропометрическими показателями (массой, длиной ребенка при рождении и ИМТ).

Анализ результатов генотестирования детей Байкальского региона показал наличие статистически достоверной ассоциации генотипа АА аллеля А полиморфизма rs9939609 гена FTO с риском формирования ИМТиО ( RR = 2,806, 95 % ДИ: 1,650– 4,772; STD = 0,271). Частота встречаемости аллеля риска ожирения (А) полиморфизма rs9939609 гена FTO составила 40,71 %, что не превышает аналогичный показатель в европейских популяциях – 41,0 %. Преобладание частоты встречаемости гомозиготного генотипа ТТ (29,20 %), по сравнению с генотипом АА (10,62 %), вероятно, обусловлено влиянием процессов ассимиляции на урбанизированных территориях Байкальского региона.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.