Молекулярно-генетические маркеры физических качеств человека

2. Ассоциация полиморфизмов генов с показателями физической работоспособности у спортсменов

Значимые результаты данной части исследования по типу «генотип-фенотип» представлены в таблице 6. Они свидетельствуют об ассоциации HIF1A Pro582, NFATC4 Gly160, PPARA rs4253778 G, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs1800849 T, VEGFA rs2010963 C аллелей с высокой физической работоспособностью у гребцов-академистов. Суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию МПК составил 21,1%. Эти результаты отчасти объясняют факт превалирования данных аллелей у спортсменов, занимающихся видами спорта, направленными на развитие выносливости.

Таблица 6

Генетические маркеры, ассоциированные с некоторыми показателями физической работоспособности у гребцов-академистов.

Примечание: Ж-КМС - женщины, кандидаты в мастера спорта; Ж-МС - женщины, мастера спорта; М-КМС - мужчины, кандидаты в мастера спорта; М-МС - мужчины, кандидаты в мастера спорта.

3. Ассоциация полиморфизмов генов с типом мышечных волокон

3.1. Результаты биопсии скелетных мышц у физически активных мужчин

Процент медленных (МВ) и быстрых (БВ) мышечных волокон в группе испытуемых составил в среднем 53,3 (10)% и 50 (10,6)%, соответственно. Сравнительный анализ выявил ассоциацию полиморфизмов некоторых генов с гистоморфометрическими показателями. Так, PPARA GG и PPARD TC/CC генотипы статистически значимо ассоциируются с преобладанием МВ (PPARA: GG - 54,5 (9,9)%, CC - 39,9 (5)%; P = 0.018. PPARD: TC/CC - 59,4 (9,7)%, TT - 51,1 (9,4)%; P = 0.017), а PPARD TT генотип - с высоким соотношением БВ (PPARD: TC/CC - 44,3 (9,8)%, TT - 52,1 (10,3)%; P = 0.035). Поскольку продукты этих генов относятся к детерминантам состава мышечных волокон и/или регулируют мышечный метаболизм, гипотеза о возможности ассоциации полиморфизмов генов-регуляторов семейства PPAR с типом мышечных волокон находит свое подтверждение.

Для оценки сочетанного влияния полиморфизмов генов на состав мышечных волокон мы выделили аллели предрасположенности к высокому содержанию МВ (PPARA G, PPARD C; в том числе другие аллели, ассоциированные с высоким соотношением МВ на уровне тенденции: PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I) и аллели предрасположенности к высокому содержанию БВ (PPARA C, PPARD T; в том числе другие аллели, ассоциированные с высоким соотношением БВ на уровне тенденции: PPARGC1A 482Ser, PPARGC1B Ala203, PPP3R1 5D). В этом случае, при суммировании аллелей предрасположенности к высокому содержанию МВ, была обнаружена корреляция между числом аллелей и процентным соотношением МВ (2-3 аллеля (n=2) - 39 (5,6)%, 4-5 аллелей (n=20) - 51,5 (9,4)%, 6 аллелей (n=12) - 55,1 (9,8)%; 7-8 аллелей (n=7) - 59,6 (9,2)%; r=0.36, P=0.02). C другой стороны, при суммировании аллелей предрасположенности к высокому содержанию БВ, была обнаружена корреляция между числом аллелей и процентным соотношением БВ (2-3 аллеля (n=7) - 43,8 (9,1)%, 4 аллеля (n=12) - 48 (12,3)%, 5 аллелей (n=15) - 52,3 (9,4)%; 6-7 аллелей (n=6) - 53,8 (9,9)%; 8 аллелей (n=1) - 62%; r=0.42, P=0.006). Суммарный вклад аллелей выносливости в фенотипическую дисперсию состава медленных мышечных волокон составил 25,0%.

3.2. Результаты биопсии скелетных мышц у конькобежцев

Процент медленных и быстрых мышечных волокон в группе конькобежцев (n = 26) составил в среднем у мужчин 64,3 (11,2)% и 41,5 (10,1)%, соответственно, и у женщин 64,2 (11,1)% и 37,2 (10,4)%, соответственно (различия статистически не значимые). Ассоциативный анализ показал взаимосвязь PPARD TC генотипа с преобладанием МВ (TT: 59,9 (10,9)%, TC: 72,3 (7,1)%; P = 0.043) в подгруппе мужчин-конькобежцев (n = 14). В подгруппе женщин-конькобежцев (n = 12) HIF1A Pro582 (Pro/Pro - 67,7 (6,3)% Pro/Ser - 47 (16,9)%; P = 0.0076), PPARA G (GG - 69,6 (6,3)%, GC - 56,8 (12,6)%; P = 0.042) и PPARG Pro12 (Pro/Pro - 68 (6,7)%, Pro/Ala - 53 (15,7)%; P = 0.035) аллели статистически значимо ассоциируются с преобладанием МВ, а HIF1A 582Ser (Pro/Pro - 32,1 (6,4)% Pro/Ser - 53 (16,9)%; P = 0.0076), PPARA C (GG - 30,1 (6,4)%, GC - 43,2 (12,7)%; P = 0.039) и PPARG 12Ala (Pro/Pro - 31,7 (6,8)%, Pro/Ala - 47 (15,7)%; P = 0.034) аллели - с высоким соотношением БВ.

В физиологическом отношении результаты по мышечным волокнам соотносятся с данными, полученными в ходе ассоциативного исследования по сравнению частот аллелей генов-регуляторов между спортсменами и контрольной группой, а также с данными по тестированию физической работоспособности гребцов-академистов.

4. Ассоциация полиморфизмов генов с двигательной подготовленностью

Средний рост девочек составил 147,7 (6,8) см (от 129 до 167 см), что значимо больше, чем у мальчиков того же возраста (145,7 (6,9) см (от 128 до 169 см); P = 0.002). Очевидно, что индивиды, отличающиеся по стадии онтогенеза, демонстрируют различные результаты педагогического тестирования. На этом основании группы мальчиков и девочек нами были поделены на 2 подгруппы в зависимости от длины тела.

Таблица 7

Генетические маркеры, ассоциированные с антропометрическими и функциональными данными у мальчиков и девочек

Таблица 8

Генетические маркеры, ассоциированные с высокими значениями некоторых показателей двигательной подготовленности у мальчиков и девочек

В первой подгруппе (Д1) девочки имели длину тела от 129 до 147 см (n = 126), во второй (Д2) - от 148 до 167 см (n = 114). В первой подгруппе (М1) мальчики имели длину тела от 128 до 145 см (n = 110), во второй (М2) - от 146 до 169 см (n = 105). В таблицах 7-8 представлены основные результаты педагогического тестирования в зависимости от данных генотипирования в подгруппах мальчиков и девочек.

Проведенное тестирование показало наличие сильной взаимосвязи между рядом показателей антропометрии, двигательной подготовленности, состояния сердечно-сосудистой системы и данными генотипирования у детей среднего школьного возраста, несмотря на то, что в этом возрасте фенотипы развиты не в полной мере. Следует отметить, что обнаруженные ассоциации полностью согласуются с данными, полученными в результате исследований «случай-контроль» и «генотип-фенотип» (на примере таких фенотипов, как физическая работоспособность и состав мышечных волокон).

5. Ассоциация полиморфизмов генов с эхокардиографическими показателями

У высококвалифицированных мужчин-конькобежцев, носителей генотипа GC по PPARA, степень гипертрофии миокарда была значимо больше, чем у носителей генотипа GG. Об этом свидетельствуют более высокие значения ММЛЖ (363,2 (24,9) г против 292,4 (31,9) г; P=0.024,), ИММЛЖ (173,4 (5,4) г/м2 против 143,2 (13,6) г/м2; P=0.005) и МЖП (1,38 (0,13) см против 1,2 (0) см; P=0.034) у носителей GC генотипа. В группе женщин-гребцов, носительниц генотипа GC по PPARA, ИММЛЖ был больше, чем у носительниц генотипа GG с уровнем значимости близким к P=0.05 (135,4 (17,2) г/м2 против 119,6 (17,7) г/м2, P=0.08).

В группе женщин-конькобежцев носительницы PPARD TC генотипа имели более высокие значения МЖП (1,2 (0) см против 0,97 (0,15) см; P=0.025) и ЗСЛЖ (1,3 (0) см против 1,03 (0,11) см; P=0.013). В группе женщин-гребцов PPARD C аллель ассоциировался с утолщением МЖП (TT - 1,09 (0,08) см, TC/CC - 1,17 (0,07) см; P=0.05).

В подгруппе квалифицированных спортсменов была обнаружена ассоциация PPP3R1 5D аллеля с высокими значениями ИММЛЖ (II - 156 (31) г/м2, ID+DD - 190 (23) г/м2; P = 0.046). В общей группе спортсменок PPP3R1 5D аллель, так же как и у мужчин, ассоциировался с высокими значениями ИММЛЖ (II - 119 (19) г/м2, ID - 140 (25) г/м2; P = 0.033).

Кроме того, с высокими значениями ММЛЖ/ИММЛЖ/ЗСЛЖ у спортсменов ассоциировались VEGFA G аллель (квалифицированные конькобежцы: ММЛЖ - 333 (21) г у GG против 254 (21) г у GC, P=0.002; ИММЛЖ - 169 (10) г/м2 у GG против 130 (18) г/м2 у GC; P=0.015), NFATC4 160Ala аллель (все спортсмены мужского пола: ММЛЖ - 398 (77) г у Ala/Ala против 328 (70) г у носителей Gly160 аллеля; P=0.01), PPARGC1B 203Ala аллель (конькобежцы-мужчины: ЗСЛЖ -1,38 (0,1) см у Ala/Ala против 1,1 (0) см у Ala/Pro, P=0.017; конькобежцы-женщины: ММЛЖ - 165 (14) г у Ala/Ala против 224 (37) г у Ala/Pro, P=0.06) и TFAM Ser12 аллелем (гребцы-академисты мужчины: ММЛЖ - 409 (63) г у Ser/Ser против 324 (87) г у Ser/Thr+Thr/Thr, P=0.029).

Таким образом, носительство NFATC4 160Ala, PPARA C, PPARD C, PPARGC1B 203Ala, PPP3R1 5D, TFAM Ser12 и VEGFA G аллелей ассоциируется с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда у спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем. Суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию ММЛЖ составил 20%. Для трех полиморфизмов (PPARA, PPARD, PPP3R1) эти результаты согласуются с литературными данными на примере здоровых людей, либо лиц с патологиями сердечно-сосудистой системы (Jamshidi Y. et al., 2002; Tang W. et al., 2005; Yan Z.C. et al., 2005).

6. Ассоциация полиморфизмов генов с антропометрическими, композиционными и силовыми показателями

6.1. Полиморфизмы генов и длина тела спортсменов и школьников

В исследовании по изучению взаимосвязи полиморфизмов генов PPARG и PPARGC1A с длиной тела приняли участие 455 школьников (первая подгруппа (Д1) девочек: от 129 до 147 см (n = 126), вторая подгруппа (Д2): от 148 до 167 см (n = 114), первая подгруппа (М1) мальчиков: от 128 до 145 см (n = 110), вторая подгруппа (М2) - от 146 до 169 см (n = 105)), а также 175 действующих российских квалифицированных спортсменов, занимающихся академической греблей (мужчины 20-27 лет, n = 99; рост - 191,1 (5,4) см, вес - 86 (9,7) кг), конькобежным многоборьем (мужчины 20-25 лет, n = 64; рост - 179,6 (6) см, вес - 74,9 (8,8) кг) и баскетболом (женщины 19-25 лет, n=12; рост - 180.3 (7,8) см, вес - 68,9 (7,8) кг). Гребцы были поделены на три подгруппы: 1) очень высокие (рост - 195-204 см), 2) высокие (рост - 189-194 см) и 3) гребцы среднего роста (182-188 см).

Анализ взаимосвязи полиморфизма гена PPARG с длиной тела выявил ассоциацию PPARG 12Ala аллеля с высоким ростом как у конькобежцев (Ala/Ala+Pro/Ala - 182,7 (4,9) см, Pro/Pro - 178,7 (6,1) см; P = 0.023), так и баскетболисток (Pro/Ala - 187,3 (2,1) см, Pro/Pro - 176,9 (7,3) см, P = 0.02).

При распределении гребцов-академистов на 3 группы обнаружена линейная зависимость частоты PPARGC1A 482Ser аллеля от роста спортсменов: если в группе гребцов среднего роста частота PPARGC1A 482Ser аллеля была минимальной, то у самых высоких спортсменов она достигала максимальных значений (средний рост (18,8%) > высокий рост (22,5%) > очень высокий рост (33,3%); P = 0.032 для линейного тренда). Кроме того, в первой подгруппе школьников (139,3 (4,1) см, Gly/Ser - 141,1 (3,5), см Ser/Ser - 142 (3,5) см; P = 0.02) и во второй подгруппе школьниц (Gly/Gly - 152,3 (3,4) см, Ser/Ser - 155,2 (4,1) см; P = 0.02) обнаружена взаимосвязь 482Ser аллеля с высоким ростом.

Полученные результаты согласуются литературными данными. В частности, известно, что к генам, отрицательно регулирующим рост костей в длину и толщину, следует отнести PPARG, продукт которого координирует экспрессию генов, вовлеченных дифференцировку остеобластов. В частности, PPARг может ингибировать сигналы гормона роста и снижать продукцию инсулиноподобного фактора роста 1, что приводит к подавлению остеобластогенеза и уменьшению костной массы (Ricote M. et al., 1998). Продукт экспрессии PPARG 12Ala аллеля обладает пониженной активностью связываться с регуляторными участками генов, которые он активирует либо подавляет (Deeb S.S. et al., 1998). Этот факт объясняет связь носительства PPARG 12Ala аллеля с высоким ростом (Meirhaeghe A. et al., 2000). Необходимо отметить, что PPARг регулирует активность генов, связываясь с 1б-коактиватором PPARг (который кодируется геном PPARGC1A). PPARGC1A 482Ser аллель ассоциируется со снижением уровня экспрессии гена PPARGC1A, а значит - с уменьшением сочетанного действия комплекса PPARг-PGC1б (Ling C. et al., 2004), что, предположительно может повлиять на остеогенез.

6.2. Полиморфизмы генов, антропометрические, композиционные и физиологические показатели бодибилдеров и женщин, занимающихся бодифитнесом и фитнесом.

В исследовании приняли участие 42 выступающих бодибилдера и женщины, занимающиеся бодифитнесом и фитнесом (n=21), данные которых были проанализированы по двум критериям - длительности стажа занятий и моменту фиксирования фенотипических показателей. В соответствии с этим, у 40 мужчин со стажем занятий бодибилдингом 17,1±1,4 лет и 21 женщины со стажем занятий фитнесом 15,9±1,8 лет проводили анализ по всем показателям, кроме толщины КЖС. Поскольку 18 мужчин и 8 женщин на момент сбора данных находились в соревновательном периоде, то в анализ этих подгрупп также включали различные композиционные показатели.

6.2.1. Результаты сравнительного анализа в группе мужчин с длительным (17,1±1,4 лет) стажем занятий бодибилдингом (n = 40)

Силовые показатели

Жим штанги лежа от груди. Наилучшими результатами в жиме обладали носители 582Ser аллеля гена HIF1A (Pro/Ser - 209 (16), Pro/Pro - 169 (39) кг; P = 0.07), 482Ser аллеля гена PPARGC1A (Gly/Gly - 160 (23) кг, Gly/Ser - 186 (49) кг; P = 0.047) и 55Val аллеля гена UCP2 (Ala/Ala - 163 (44) кг, Ala/Val - 171 (33) кг, Val/Val - 262,5 кг; P = 0.056).

Антропометрические и композиционные показатели

Абсолютная мышечная масса. Значимые различия по абсолютной мышечной массе были обнаружены между носителями генотипов Gly/Gly и Gly/Ser по PPARGC1A (50,1 (7,2) кг против 56,8 (7,8) кг; P = 0.038).

Окружность плеча в спокойном состоянии (рука разогнута в локтевом суставе). C большей окружностью плеча ассоциировались аллели 55Val гена UCP2 (Ala/Ala - 37,5 (3,8) см, Ala/Val - 38,9 (3,7) см, Val/Val - 46 (2,8) см; P = 0.028), 482Ser гена PPARGC1A (Gly/Gly - 37,6 (3,7) см, Gly/Ser - 40,1 (4) см; P = 0.05).

Окружность плеча в напряженном состоянии (рука согнута в локтевом суставе). C большей окружностью плеча ассоциировались аллели 55Val гена UCP2 (Ala/Ala - 41,6 (3,3) см, Ala/Val - 43,5 (3,7) см, Val/Val - 49,2 (3,7) см; P = 0.031), 482Ser гена PPARGC1A (Gly/Gly - 41,9 (3,3) см, Gly/Ser - 44,7 (4) см; P = 0.022), 582Ser аллель гена HIF1A (Pro/Pro - 43 (3,5) см, Pro/Ser - 50 (7) см; P = 0.01) и 5D аллель гена PPP3R1 (5I/5D - 45,7 (5,2) см, 5I/5I - 42,6 (3,1) см; P = 0.031).

Окружность бедра в спокойном состоянии (нога разогнута). С большей окружностью бедра ассоциировались аллели 55Val гена UCP2 (Ala/Ala - 62,1 (5,4) см, Ala/Val - 64,3 (5,1) см, Val/Val - 72 см; P = 0.09), 482Ser гена PPARGC1A (Gly/Gly - 62,2 (4,5) см, Gly/Ser - 65,7 (5,7) см; P = 0.042) и 582Ser аллель гена HIF1A (Pro/Pro - 65,1 (4,8) см, Pro/Ser - 74,3 (12,4) см; P = 0.019).

6.2.2. Результаты сравнительного анализа в группе бодибилдеров, находящихся в соревновательном периоде (n = 18).

Композиционные показатели

Кожно-жировые складки. Ala55 аллель гена UCP2 ассоциировался с более тонкими КЖС под лопатками (Ala/Ala - 5,9 (0,8) мм, Ala/Val - 7 (0,7) мм, P = 0.008), а также на спине снизу (Ala/Ala - 5,5 (1,8) мм, Ala/Val - 7,2 (1) мм, P = 0.02). К аллелям, ассоциирующимся с уменьшенной толщиной КЖС, также можно отнести G аллель гена PPARA (бедро внутри: GG - 2,5 (0,8) мм, GC - 2,6 (0,4) мм, CC - 7,5 (3,5) мм, P = 0.003; живот снизу: GG - 3 (0,8) мм, GC - 3,2 (0,6) мм, CC - 4,3 (0,4) мм, P = 0.08) и Pro12 аллель гена PPARG (кисть: Pro/Pro - 1,5 (0,39) мм, Pro/Ala - 2,1 (0,34) мм; P = 0.0056).

6.2.3. Результаты сравнительного анализа в группе женщин с длительным (15,9±1,8 лет) стажем занятий фитнесом (n = 21).

Антропометрические и композиционные показатели.

C большей окружностью плеча в спокойном состоянии ассоциировались PPARD T (TT - 28,5 (2,7) см, TC - 25,1 (3,9) см; P = 0.035) и VEGFA G (GG - 29,1 (2,6) см, GC - 26,7 (1,3) см; P = 0.028) аллели (аллели-антагонисты выносливости). С высокими значениями относительной мышечной массы был взаимосвязан TFAM 12Thr аллель (Ser/Ser - 50,1 (3,7)%, Ser/Thr - 54,6 (0,8)%; P = 0.029).

6.2.4. Результаты сравнительного анализа в группе женщин, занимающихся фитнесом соревновательного периода (n = 8).

Кожно-жировые складки. В области плеча сзади Ala55 аллель гена UCP2 ассоциировался с более тонкой КЖС (Ala/Ala - 2 (0) мм, Ala/Val - 7,2 (2,7) мм, Val/Val - 10 мм; P=0.004), а плеча спереди - Gly482 аллель гена PPARGC1A (Ser/Ser -6,8 (4,1) мм, Gly/Ser - 2,5 (0,7) мм, Gly/Gly - 2,5 (0,5) мм; P=0.036).

Результаты проведенного исследования позволяют заключить, что полиморфизмы генов HIF1A, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3, VEGFA ассоциируются с различными физиологическими, антропометрическими и композиционными показателями у профессиональных бодибилдеров и женщин, занимающихся фитнесом. Показано (табл. 9), что определенные аллели генов и их сочетания могут давать существенное преимущество при наращивании мышечной массы и увеличении силы, а также в достижении рельефной мускулатуры за счет уменьшения толщины кожно-жировых складок. При этом, суммарный вклад значимых маркеров (аллелей) в фенотипическую дисперсию силы, мышечной и жировой массы составил 23%, 25% и 32%, соответственно.

Таблица 9

Генетические маркеры успешности соревновательной деятельности профессиональных бодибилдеров и женщин, занимающихся фитнесом

7. Разработка методологических подходов картирования генов, ассоциированных со спортивной деятельностью

Идентификация всех генов человека и их функций имеет важное значение для понимания молекулярных механизмов развития редких моногенных и распространенных мультифакторных заболеваний, а также нормальных признаков. Современная стратегия картирования физических и психических качеств в контексте спорта, активно ведется уже 11 лет и включает такие подходы, как анализ сцепления, метод идентичных по происхождению аллелей и исследование ассоциаций в популяциях.

Последний подход является наиболее распространенным и основан на поиске популяционных корреляций. Этот метод применяется для обнаружения информативных полиморфных локусов, ассоциированных с различными физическими и психическими качествами человека. Поиск полиморфных генов-кандидатов и их использование в изучении генетической предрасположенности к выполнению различных физических нагрузок основан на знании молекулярных механизмов мышечной или любой другой деятельности и предположении, что полиморфизм данного гена может повлиять на уровень метаболических процессов либо на морфо-функциональные особенности организма.

Исследование ассоциаций полиморфизмов генов-кандидатов основано на нескольких методических подходах.

1. Исследование «случай-контроль», при котором проводится поиск популяционных корреляций в частотах аллелей (генотипов, гаплотипов, гаплогрупп). В классическом случае они представляют собой сравнение спортсменов с индивидами, не имеющими спортивного стажа и разряда из той же популяции.

2. Одномоментное (поперечное) исследование - проведение корреляционного или сравнительного анализа генотипов с данными однократного обследования (исследование «генотип-фенотип», например, антропометрия, гистоморфометрия, спироэргометрия, определение уровня физической подготовленности, соревновательной успешности и др.).

3. Динамическое (продольное) исследование - проведение корреляционного или сравнительного анализа генотипов с данными многократных обследований испытуемых (анализируется эффект тренировки).

Исследования, проводимые в рамках спортивной генетики, по структуре можно классифицировать следующим образом (перечислены в порядке возрастания доказательности): 1) описание отдельных случаев (примеры: мальчик с двумя дефектными копиями гена миостатина имеет фенотип «силача»; мужчина, имеющий мутацию в гене рецептора эритропоэтина является двукратным олимпийским чемпионом в лыжных дисциплинах) (Juvonen E. et al., 1991; de la Chapelle А. et al., 1993; Schuelke М. et al., 2004); 2) описание серии случаев (пример: описательная статистика комбинаций генотипов у членов олимпийской сборной команды по тяжелой атлетике);

3) исследование «случай-контроль»;

4) аналитическое одномоментное исследование;

5) проспективное динамическое исследование;

6) мета-анализ - обобщение результатов (количественный анализ) нескольких исследований. Такой подход обеспечивает большую статистическую мощность (чувствительность) за счет увеличения размера выборки. Мета-анализ используется для обобщения результатов многих испытаний, зачастую противоречащих друг другу.

Определение значимости полиморфизма гена в диагностике предрасположенности к спорту. В научно-практических целях важно научиться определять значимость конкретного генетического маркера в диагностике предрасположенности к спорту. Для оценки значимости маркера в спорте необходимо учитывать три основных критерия:

1. Функциональная значимость ДНК-полиморфизма, зависящая от типа полиморфизма (инделы; миссенс-, сенс-, нонсенс-мутации; повторные полиморфизмы; сплайсинговые мутации и др.) и его локализации (промотор, UTR-регионы, интрон, экзон, спейсер). Предполагаемый эффект полиморфизма на фенотип может быть очень низким (1 балл по 5-бальной шкале), низким (2 балла), умеренным (3 балла), высоким (4 балла) и очень высоким (5 баллов).

2. Количество повторений результатов независимых исследований по типу «случай-контроль».

3. Число повторений результатов независимых исследований по типу «генотип-фенотип».

Таким образом, чем больше баллов набирает определенный генетический маркер по каждому критерию, тем в меньшей степени он может считаться ложноположительным, и тем в большей степени он является значимым и надежным для диагностики предрасположенности к занятиям различными видами спорта.

Для удобства значимость маркера можно обозначать в виде формулы ABC, где A - предполагаемый эффект полиморфизма (баллы: от 1 до 5); B - число независимых исследований по типу «случай-контроль», в которых были показаны схожие результаты (баллы: от 0 до n); C - число независимых исследований по типу «генотип-фенотип», где были показаны схожие результаты (баллы: от 0 до n). В расширенном варианте этой формулы можно также учитывать другие критерии такие, как число исследований с противоречивыми либо отрицательными данными.

В таблице 10 представлены изученные в данной диссертационной работе генетические маркеры и их оценка значимости для определенного фенотипа. К другим значимым для спорта генетическим маркерам следует отнести полиморфизмы генов ACE, ACTN3, ADRA2A, ADRB2, AMPD1, BDKRB2, EPAS1 (Bray M.S. et al., 2009).

8. Разработка принципов генетической диагностики предрасположенности к занятиям спортом

Открытие наиболее значимых для спорта генетических маркеров предполагает их применение в комбинации с фенотипической диагностикой в системе спортивной ориентации и отбора, а также в многолетней подготовке спортсменов. В соответствии с поставленными задачами, можно выделить три направления практического приложения спортивной генетики (при условии разработки полноценных диагностических комплексов): а) определение предрасположенности детей и подростков к определенному виду двигательной деятельности; б) повышение роста спортивных показателей за счет оптимизации и коррекции тренировочного процесса; и в) профилактика различных заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью спортсменов.

Таблица 10

Генетические маркеры и их оценка значимости

*A - функциональная значимость полиморфизма (балл); B - число независимых исследований по типу «случай-контроль» со схожими результатами; C - число независимых исследований по типу «генотип-фенотип» со схожими результатами.

Проведение генетической диагностики в спорте делится на четыре последовательных этапа:

Анкетирование.

Фенотипирование.

Забор и транспортировка биологического материала. Выделение ДНК из биоматериала и организация ее длительного хранения. Генотипирование нужных участков ДНК.

Интерпретация данных генотипирования и фенотипирования. Составление заключения специалиста и выдача рекомендаций.

Анкетирование со сбором полной информации об испытуемом, и, при необходимости, о его родственниках (наличие спортивного разряда и стажа у его родителей, братьев и сестер, сведения о заболеваниях и т.п.) является неотъемлемой частью генетической диагностики. Анкетирование, как правило, включает в себя устный или письменный сбор следующих данных: ФИО; дата рождения; рост и вес обследуемого при рождении и на текущий момент; росто-весовые показатели отца и матери обследуемого; каким видом спорта занимается обследуемый; какой у обследуемого разряд в этом виде спорта; какой у обследуемого стаж занятий этим спортом и какое у него наивысшее достижение в этом виде спорта; если обследуемый не занимается спортом, то какой у него тип и степень физической активности.

Помимо этого, обследуемый, либо его родители, тренер, врач команды должны подробно описать цель обращения к спортивному генетику. Например, «подбор вида (видов) спорта», «определение склонности к занятиям конкретным видом спорта», «оптимизация тренировочного процесса (для тех, кто определился с выбором спорта, но хочет знать какие у него слабые и сильные стороны, какую узкую специализацию выбрать)», «оптимизация питания и фармакологического обеспечения тренировочной и соревновательной деятельности», другое (например, «сохранение здоровья и снижение риска заболеваний при занятиях спортом», «как решить проблему с медленным набором мышечной массы», «как эффективнее развить выносливость», «как убрать лишний вес» и т.п.).

Фенотипирование. Важно подчеркнуть, что при решении вопросов спортивной специализации и отбора, оптимизации и коррекции тренировочного процесса, профилактики профессиональных заболеваний спортсменов молекулярно-генетическое тестирование не может заменить фенотипическую диагностику, а может лишь дополнить и конкретизировать отдельные ее моменты. Связано это не только с тем, что на данный момент мы не располагаем всей информацией о генетических маркерах, ассоциированных с двигательной и психической деятельностью человека, но и с тем, что генетическая диагностика не распространяется дальше генотипа (она не позволяет установить промежуточный или конечный результат взаимодействия генотипа, эпигенетических модификаций и средовых факторов).

К наиболее распространенным в спорте видам фенотипической диагностики, которая проводится по показаниям, относятся: 1) антропометрия; 2) биохимическое обследование в покое, до, во время и после физической нагрузки; 3) тестирование физической подготовленности; 4) функциональная диагностика; 5) биомеханическое обследование; 6) психологические и психофизиологические тесты; 7) гистологические методы (биопсия мышечной ткани с выявлением состава мышечных волокон, определением биохимических показателей, выявлением степени экспрессии генов). Кроме того, эпигенетическая диагностика (например, выявление метилированных участков генов, ассоциированных с изменением генной экспрессии) в будущем может в значительной мере дополнить генетическую и фенотипическую диагностику.

Интерпретация результатов генетического тестирования в спорте - ответственное и трудоемкое дело, которым должен заниматься подготовленный специалист (либо коллектив специалистов), обладающий знаниями в области молекулярной генетики человека, физиологии и биохимии мышечной деятельности, спортивной медицины и антропологии, а также разбирающийся в различных аспектах спортивной педагогики и питания спортсменов.

Интерпретация должна проводиться на основе суммарного вклада генотипов и аллелей генов в определение наследственной предрасположенности к двигательной деятельности и к развитию профессиональных патологий спортсменов. Вклад отдельных генотипов и аллелей генов в развитие физических качеств человека необходимо оценивать как на основе литературных источников, так и собственных данных, полученных на больших выборках российских спортсменов и контрольных групп. Для специалиста важно иметь собственную базу данных, содержащую сведения об уникальных генотипах элитных спортсменов.

Определение степени предрасположенности к занятиям спортом. В зависимости от носительства в количественном и качественном соотношении аллелей (генотипов), благоприятствующих какой-либо двигательной деятельности, у испытуемых можно определить несколько типов предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств:

1) низкая предрасположенность к развитию и проявлению какого-либо физического качества (определяется на основании того, что среди большой выборки высококвалифицированных спортсменов отсутствуют носители такого минимального числа благоприятствующих конкретной деятельности аллелей либо если у них отсутствуют найденные у испытуемого негативные мутации, влияющие на спортивный результат); означает, что имеется высокая вероятность того, что индивид не сможет преодолеть уровень МС в определенной группе видов, требующих преимущественного проявления какого-либо физического качества (выносливости, быстроты, силы, ловкости, гибкости). По всей видимости, к этой категории испытуемых по большей части будут относиться индивиды с негативными мутациями, вызывающими интолерантность к физическим нагрузкам;

2) умеренная предрасположенность - имеется относительная вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества;

3) выраженная предрасположенность - большая вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества;

4) ярко выраженная предрасположенность - очень большая вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества.

Градация и наименование степеней предрасположенности к различным видам спортивной деятельности может варьировать (например, очень низкая, низкая, ниже среднего, средняя, выше среднего, высокая, очень высокая предрасположенность к развитию выносливости и т.п.), но при этом ее обозначение должно быть понятным для тех, кто воспользуется данной информацией.

Поскольку все генетические маркеры представляют разную диагностическую ценность, то в соответствии с функциональной значимостью определенных аллелей генов, ассоциированных со спортивной деятельностью, каждому аллелю можно присвоить условную единицу значимости - балл.

Так, например, если рассматривать маркеры быстроты/силы у штангистов, то HIF1A 582Ser аллелю можно присвоить 4 балла, PPARA C аллелю - 3 балла, PPARG 12Ala аллелю - 5 баллов, PPARGC1B 203Pro аллелю - 4 балла. Далее необходимо суммировать количество баллов (минимально возможное - 0 баллов; максимально возможное - [4+3+5+4]*2 (в одном генотипе 2 аллеля) = 32 балла) и определить средний балл среди штангистов различной квалификации (разрядники и КМС: 4,8 баллов (минимум - 0, максимум - 13), от МС и выше: 6,7 баллов (минимум - 4 для ЗМС, максимум - 15)), а также среди не занимающихся спортом (в среднем - 3,6 баллов; минимум - 0, максимум - 16) и выстроить градационную шкалу. Абсолютные значения баллов можно при этом нормировать до 100 баллов (если 32 > 100 баллов, то у штангистов высокой квалификации 4 > 13 баллов, 6,7 > 21 балл, 15 > 47 баллов; в контрольной группе: 3,6 > 11 баллов). Иными словами, для того, чтобы стать МСМК по тяжелой атлетике, индивиду по результатам генотипирования желательно иметь более 13 баллов по 100-балльной шкале «быстрота/сила». Условно степень предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой в зависимости от значения по 100-балльной шкале можно определить по разработанной таблице 11.

Таблица 11

Степень предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой в соответствии со 100-балльной шкалой.

Кроме того, для определения степени предрасположенности к занятиям конкретным видом спорта можно использовать данные по суммарной частоте благоприятствующих какой-либо деятельности аллелей. Например, среди штангистов суммарная частота аллелей быстроты/силы (HIF1A 582Ser, PPARA С, PPARG 12Ala, PPARGC1B 203Pro) составляет 19%, в то время как в контрольной группе - 11,4%. В этом случае частота аллелей быстроты/силы у индивида, например, с комбинацией генотипов HIF1A Pro/Ser, PPARA GG, PPARG Pro/Pro, PPARGC1B Ala/Pro составит [(1+0+0+1)/(2*4)]*100% = 25%, что говорит о высокой степени предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой.

Подбор видов спорта. На основании выявления предрасположенности к развитию и проявлению отдельных физических качеств (например, выраженная предрасположенность к развитию и проявлению выносливости + низкая предрасположенность к развитию и проявлению быстроты и силы), для испытуемого подбирается набор групп видов спорта, к которым он предрасположен. В зависимости от приоритета и генетического потенциала индивида, этот набор должен включать в себя группы видов спорта 1-го (предпочитаемые виды спорта) и 2-го (альтернативные виды спорта) выбора.

Используя литературные и собственные данные о встречаемости аллелей различных генов у спортсменов, занимающихся разными видами спорта, можно подобрать оптимальные для конкретной двигательной деятельности сочетания аллелей и генотипов по многим генам-кандидатам.

Например, для занятий лыжными гонками (15-50 км) оптимально следующее сочетание генотипов: NFATC4 Ala/Gly (Gly/Gly), PPARA GG, PPARD TC (CC), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), PPP3R1 5I/5I, TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), UCP2 Ala/Val (Val/Val), UCP3 CT (TT), VEGFA GC (CC).

Индивидуальные заключения. В текст индивидуального заключения должно входить:

1) перечисление всех выявленных генотипов по изучаемым локусам ДНК. Эта информация носит конфиденциальный характер, так как содержит генетические данные индивида о его предрасположенности к спорту и о риске развития мультифакторных и других патологий. С этой информацией могут быть ознакомлены исключительно испытуемый и родители испытуемого, и, при наличии их разрешения, личный (спортивный или семейный) врач и тренер;

2) интерпретационная часть: в соответствии с полученными генетическими данными предоставляется информация о предрасположенности индивида к развитию и проявлению физических качеств (можно также дать информацию по развитию промежуточных фенотипов, например, оценить состав мышечных волокон, определить, до каких пределов может осуществляться прирост МПК и т.п.), а также о риске развития различных патологических состояний и заболеваний: ГМЛЖ, внезапная сердечная смерть, атеросклероз, посттравматические поражения нервной системы (контактные виды спорта), заболевания опорно-двигательного аппарата (травмоопасные спортивные специализации), сахарный диабет 2-го типа, ожирение, артериальная гипертензия, нарушения свертываемости крови и др.;

3) рекомендательная часть:

а) для испытуемого подбираются группы видов спорта, в которых он может достичь выдающихся результатов, а также описание сильных и слабых сторон систем организма с точки зрения потенциала развития физических качеств;

б) диетические рекомендации (составляются на основе определенной индивидуальной чувствительности испытуемых к пищевым веществам);

в) профилактический раздел: определяются меры по профилактике мультифакторных заболеваний и патологических состояний, связанных как со спортивной деятельностью, так и образом жизни.

Таким образом, молекулярная генетическая диагностика может существенно повысить эффективность спортивной ориентации и отбора, а также помочь в оптимизации тренировочного процесса и фармакологической поддержки спортсменов. Вместе с тем, генетическая диагностика не должна осуществляться без использования данных фенотипирования (она определяет всего лишь потенциал, но не результат взаимодействия генотипа и среды), однако ее преимуществом является возможность тестирования сразу после рождения ребенка, а значит, прогноз развития показателей, значимых в условиях спортивной деятельности, можно составить очень рано.

ВЫВОДЫ

1. Результаты работы подтверждают объективность использования данных генотипирования функционально значимых полиморфизмов генов в качестве маркеров предрасположенности к различным видам спорта, направленным на развитие и проявление выносливости, быстроты и силы. Показана значимо более высокая частота NFATC4 Gly160 (P = 2,5 x 10-7), PPARA rs4253778 G (P = 0.018), PPARD rs2016520 C (P =0.006), PPARGC1A Gly482 (P = 6 x 10-5), PPARGC1B 203Pro (P = 0.004), PPP3R1 5I (P = 0.009), TFAM 12Thr (P = 6,1 x 10-9), UCP2 55Val (P = 0.0025), UCP3 rs1800849 T (P = 3 x 10-6) и VEGFA rs2010963 C (P = 0.003) аллелей в группе стайеров, и более высокая частота HIF1A 582Ser (P = 0.0054), PPARA rs4253778 C (P = 0.048), PPARG 12Ala (P = 0.0017) и PPARGC1B 203Pro (P = 0.0017) аллелей в группе спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, по сравнению с контрольной выборкой. У титулованных спортсменов отмечается значимо более высокая частота этих аллелей по сравнению с менее квалифицированными спортсменами, что, в соответствии с генетической концепцией спортивного отбора, отражает накопление благоприятствующих определенной двигательной деятельности вариантов генов у спортсменов высокой квалификации.

2. Результаты комплексного анализа свидетельствуют об аддитивном влиянии изученных полиморфизмов генов на предрасположенность к занятиям различными видами спорта, а также о том, что вероятность достижения высоких результатов в видах спорта, в различной степени направленных на развитие выносливости либо быстроты/силы, повышается с увеличением носительства числа аллелей, ассоциированных с этими качествами. Индивиды с наличием 9 и более аллелей выносливости (какие-либо из NFATC4 Gly160, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs1800849 T и VEGFA rs2010963 C аллелей) имеют шансы стать выдающимися стайерами в 3 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей выносливости. Индивиды с наличием 3 и более аллелей быстроты/силы (какие-либо из HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARG 12Ala, PPARGC1B 203Pro аллелей) имеют шансы стать выдающимися спортсменами в видах спорта, направленных на развитие быстроты и силы в 2,4 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей быстроты/силы.

3.Сравнительный анализ данных, полученных на различных выборках, выявил закономерные взаимосвязи генетических маркеров и функциональных признаков. Так, результаты физиологического тестирования гребцов-академистов различного пола и спортивной квалификации показали статистически значимую взаимосвязь HIF1A Pro582, NFATC4 Gly160, PPARA rs4253778 G, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs1800849 T, VEGFA rs2010963 C аллелей с высокой физической работоспособностью (суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию максимального потребления кислорода составляет 21,1%). HIF1A Pro582, NFATC4 Gly160, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs1800849 T и VEGFA rs2010963 C аллели ассоциированы с высокими значениями мышечной и аэробной выносливости, а HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGC1A 482Ser и PPARGC1B 203Pro аллели - с высокими скоростно-силовыми показателями у детей среднего школьного возраста (данные педагогического тестирования). HIF1A 582Ser, PPARGC1A 482Ser и UCP2 55Val аллели взаимосвязаны с высокими значениями силы у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта (суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию силы составляет 23%).

4. Результаты исследования показали наличие взаимосвязи между полиморфизмами генов и антропометрическими/композиционными показателями. Так, HIF1A Pro582, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C и PPARG Pro12 аллели ассоциированы с высоким содержанием медленных мышечных волокон, а HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala - с преобладанием быстрых мышечных волокон m. vastus lateralis у физически активных мужчин и конькобежцев (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию состава мышечных волокон составляет 25%). HIF1A 582Ser, PPARD rs2016520 T, PPARGC1A 482Ser, PPP3R1 5D, UCP2 55Val и VEGFA rs2010963 C аллели взаимосвязаны с выраженной мышечной массой (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию мышечной массы составляет 25%), PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGC1A 482Ser и UCP2 55Val аллели - с высоким жироотложением (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию жировой массы составляет 32%) у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта. PPARGC1A 482Ser и PPARG 12Ala аллели ассоциированы с высоким ростом спортсменов, занимающихся академической греблей, конькобежным многоборьем и баскетболом, а также у детей среднего школьного возраста.

5. Носительство NFATC4 160Ala, PPARA C, PPARD C, PPARGC1B 203Ala, PPP3R1 5D, TFAM Ser12 и VEGFA G аллелей ассоциируется с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда у спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию массы миокарда левого желудочка составляет 20%).

6. Разработана методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека, которая основана на знании молекулярных механизмов мышечной деятельности и данных о том, что полиморфизм определенного гена может повлиять на уровень метаболических процессов в организме. Поиск включает в себя проведение исследований «случай - контроль», а также одномоментных и динамических исследований. При этом оценка значимости данных маркеров будет зависеть от степени функциональной значимости полиморфизма гена и количества исследований различных типов, подтверждающих гипотезу об ассоциации маркера с взаимосвязанными фенотипами.

7. Разработаны принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности, позволяющей оценить генетический потенциал в развитии и проявлении физических качеств, оптимизировать тренировочный процесс спортсменов, а также определить риск развития патологий, связанных со спортивной деятельностью. Дальнейшее развитие этого направления связано, как с необходимостью проверки полученных результатов, так и с поиском новых значимых молекулярных маркеров на основании изучения генома, эпигенома, транскриптома и метаболома. Следует также отметить, что молекулярно-генетическая диагностика в спорте должна применяться как дополнение к уже существующим фенотипическим тестам, используемым в рамках медико-биологического обеспечения физической культуры и спорта.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Анализ HIF1A Pro582Ser, NFATC4 Gly160Ala, PPARA rs4253778 G/C, PPARG Pro12Ala, PPARD rs2016520T/C, PPARGC1A Gly482Ser, PPARGC1B Ala203Pro, PPP3R1 5I/5D, TFAM Ser12Thr, UCP2 Ala55Val, UCP3 rs1800849 C/T и VEGFA rs2010963 G/C полиморфизмов можно рекомендовать в качестве дополнения к уже существующим педагогическим, физиологическим и антропометрическим видам обследования для оценки предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств человека. В частности, носителям генотипов HIF1A Pro/Pro, NFATC4 Gly/Gly (Gly/Ala), PPARA GG, PPARD TC (CC), PPARGC1A Gly/Gly (Gly/Ser), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), PPP3R1 5I/5I, TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), UCP2 Ala/Val (Val/Val), UCP3 CT (TT) и VEGFA GC (CC) могут быть предложены занятия видами спорта с преимущественным проявлением выносливости; носителям генотипов HIF1A Pro/Ser (Ser/Ser), PPARA GC (CC), PPARG Pro/Ala (Ala/Ala), Ala/Pro (Pro/Pro) - занятия видами спорта с преимущественным проявлением скоростно-силовых качеств.

На основании проведения анализа вышеуказанных полиморфизмов возможна косвенная оценка состава мышечных волокон (маркеры медленных мышечных волокон - HIF1A Pro582, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C и PPARG Pro12 аллели; маркеры быстрых мышечных волокон - HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 T и PPARG 12Ala аллели), потенциала в развитии аэробной и мышечной работоспособности (маркеры - HIF1A Pro582, NFATC4 Gly160, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 5I, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs1800849 T и VEGFA rs2010963 C аллели), а также скоростно-силовых возможностей (маркеры - HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 C, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGC1A 482Ser, PPARGC1B 203Pro и UCP2 55Val аллели), длины тела (маркеры - PPARGC1A 482Ser и PPARG 12Ala аллели), мышечной массы (маркеры - HIF1A 582Ser, PPARD rs2016520 T, PPARGC1A 482Ser, PPP3R1 5D, UCP2 55Val и VEGFA rs2010963 C аллели) и риска развития ГМЛЖ (маркеры - NFATC4 160Ala, PPARA C, PPARD C, PPARGC1B 203Ala, PPP3R1 5D, TFAM Ser12, VEGFA G).

Предлагаемая методология поиска генетических маркеров физической работоспособности (проведение многократных исследований различного типа) и оценки их значимости (с использованием критериев оценки функциональной значимости полиморфизмов и кратности проведения исследований по типу «случай-контроль» и «генотип-фенотип») может быть применена в рамках научных исследований по генетике физической активности.

Разработанные с применением суммарного подхода принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности могут быть использованы для создания диагностических комплексов, направленных на оценку генетического потенциала в развитии и проявлении физических качеств и других признаков, значимых в условиях спортивной деятельности, в подборе наиболее оптимальных видов спорта, а также для составления рекомендаций по сохранению здоровья и по оптимизации тренировочного процесса, питания и фармакологической поддержки спортсменов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена АПФ с состоянием сердечно-сосудистой системы у спортсменов / И.И. Ахметов // Медицинская генетика (Прил.). - 2005. - Т.4. - №4. - C.151.

Ахметов И.И. Влияние полиморфизмов генов на адаптационные изменения в мышечных волокнах при различных типах физических нагрузок / И.И. Ахметов // Сб. тр. СПбНИИФК. - СПб., 2005. - С.118-122.

Ahmetov I.I. PPARD +294T/C polymorphism and endurance performance / I.I. Ahmetov, I. Mozhayskaya, I. Astratenkova, A. Komkova, V. Rogozkin // 10th Ann. Congr. ECSS, July 13-16, 2005, Belgrade, Serbia. - Abs. Book. - 2005. - P.54.

Ahmetov I.I. PPARA intron 7 polymorphism and response to power training / I.I. Ahmetov, I. Astratenkova, A. Komkova, V. Rogozkin // 10th Ann. Congress ECSS, July 13-16, 2005. - Belgrade, Serbia, Abs. Book. - 2005. - P.213-214.

Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена PPARA с типом мышечной деятельности у спортсменов / И.И. Ахметов, И.А. Можайская, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, В.А. Рогозкин // Тез. докл. IX Междунар. научн. конгр. «Олимпийский спорт и спорт для всех». Киев, 20-23 сент. 2005 г. - Киев, 2005. - C.646.

Ahmetov I.I. Influence of gene variation on game performance / I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, A.I. Komkova, V.A. Rogozkin // 4th International collected edition of research works in domain of physical education. - Smolensk. - 2005. - P.8-11.

Ахметов И.И. Использование ДНК-технологий для реализации концепции спортивно-ориентированного физического воспитания учащихся школ г. Набережные Челны / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, В.А. Рогозкин, В.К. Бальсевич // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2006. - №1. - С.5-8.

Кочергина А.А. Оптимизация тренировочного процесса юных лыжников с учетом их генетической предрасположенности / А.А. Кочергина, И.И. Ахметов // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2006. - №1. - С.35-36.

Линде Е.В. «Спортивное сердце» и генетический полиморфизм / Е.В. Линде, О.Л. Виноградова, И.В. Астратенкова, И.И. Ахметов, А.Б. Простова // Физкультура в профилактике, лечении и реабилитации. - 2006. - №4(19). - С.18-25.

Рогозкин В.А. Перспективы использования ДНК-технологий в спорте / В.А. Рогозкин, И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова // Теория и практика физической культуры. - 2006. - №7. - С.45-47.