Молекулярно-генетические, гормонально-метаболические и клинические аспекты метаболического синдрома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

14.00.03 - эндокринология

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ, ГОРМОНАЛЬНО-МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА

Бирюкова Елена Валерьевна

Москва, 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Вопросы профилактики, диагностики и лечения метаболического синдрома (МС) представляют собой острейшую медико-социальную проблему современности [И. И. Дедов, 2004; G. Alberti, 2005]. Согласно современным концепциям, метаболический синдром - это кластер гормональных и метаболических нарушений, взаимосвязанных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и сахарного диабета (СД), объединённых общим патофизиологическим механизмом - инсулинорезистентностью (ИР).

Особое внимание, уделяемое данному синдрому, обусловлено его высокой распространённостью в общей популяции: она составляет от 14 до 24%, причём число людей из группы риска непрерывно растёт [E. S. Ford, 2002; P. W. Wilson, 2005]. Необходимо подчеркнуть, что большинство пациентов с МС - это популяция людей активного трудоспособного возраста, наиболее продуктивная и значимая для общества. Кроме того, за последние два десятилетия изучаемый синдром демонстрирует устойчивый рост среди молодёжи [R. Weiss, 2004; P. Zimmet, 2007]. Эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) следующим образом оценили ситуацию: «Мы сталкиваемся с новой пандемией XXI века, охватывающей индустриально развитые страны. Это может оказаться демографической катастрофой для развивающихся стран. Распространённость МС в два раза превышает распространённость СД, и в ближайшие 25 лет ожидается увеличение темпов его роста на 50%» [P. Zimmet, 2003].

Однако эпидемиологические показатели при всей своей важности еще не до конца раскрывают актуальность проблемы МС. Он важен для клинициста не только как широко распространённая патология, но прежде всего - как жизнеугрожающее состояние. Безусловно, этот синдром играет существенную роль в ускорении развития и прогрессирования заболеваний, связанных с атеросклерозом и занимающих, по оценкам экспертов ВОЗ, первое место среди причин смертности населения индустриально развитых стран мира [A. Wirth, 2006]. Известно, что риск развития ишемической болезни сердца (ИБС), мозгового инсульта, общей и коронарной смертности возрастает по мере выявления всё новых компонентов МС[Y. Hong, 2007; I. Hiroyasu, 2007]. Кроме того, многие современные исследователи рассматривают МС как прелюдию СД типа 2 (СД-2) [И. И. Дедов, 2000; D. Isomaa, 2001]. Так, риск развития СД-2 в 5-9 раз выше при наличии МС, чем без него.

Эта ситуация особенно значима для России в связи с довольно высокой распространённостью рассматриваемого синдрома ? у каждого пятого жителя [Ю. П. Никитин, 2001; И. Е. Чазова, 2003], и растущими показателями смертности от ИБС и инсульта [Р. С. Карпов, 2005].

До сих пор точно неизвестны причины возникновения ИР, в развитии которой большую роль играет сложное взаимодействие наследственных и средовых факторов [A. Kubaszek, 2003; C. Byrne, 2005]. С недавнего времени всё больше внимания исследователи уделяют изучению молекулярно-генетических факторов развития МС, поиску генов предрасположенности и анализу ассоциации их полиморфизмов с различными компонентами синдрома. Выявленные этнические особенности предрасположенности к развитию МС подтверждают роль генетических факторов. Имеются сообщения об ассоциации МС с полиморфизмом некоторых генов, продукты которых контролируют адипогенез, воспалительный процесс, углеводный и липидный метаболизм, но вклад их в возникновение ИР требует дальнейшего изучения [Н. Mori, 2001; L. Frederiksen, 2002]. По-видимому, причины ИР гетерогенны, и в основе генетической составляющей синдрома лежит сочетанный характер полиморфизма целого ряда генов [J. J. McCarthy, 2003; R. Buszettsi, 2005]. Более того, мутации генов в сочетании с резистентностью к инсулину неодинаково проявляют себя в различных популяциях в зависимости от пола, возраста, этнической принадлежности их носителей. Такая гетерогенность проявлений МС может быть следствием и того обстоятельства, что многие факторы риска ССЗ - компоненты синдрома - отчасти могут регулироваться независимо от ИР.

Для более углублённого понимания генетической предрасположенности к развитию МС следует обратить пристальное внимание на гены (PPAG2, KCJ11, TCFL2) и продукты их экспрессии, которые играют важную роль в углеводном гомеостазе, функциональном состоянии в-клеток поджелудочной железы, адипогенезе и дифференцировке клеток жировой ткани [L. Frederiksen, 2002; A. Kubaszek, 2003; J. C. Florez, 2006; S. F. Grant, 2006]. Генетические различия в любом из этих генов могут изменять черты метаболического синдрома [J. J. McCarthy, 2003].

Ранние, в ряде случаев обратимые, нарушения, объединённые понятием синдрома ИР, длительное время протекают бессимптомно, и нередко начинают формироваться задолго до клинической манифестации сахарного диабета типа 2, ИБС, инсульта. Имеющиеся на сегодня данные позволяют рассматривать нарушение эндотелиальной функции, возникающее задолго до клинических проявлений заболеваний, связанных с атеросклеротическим процессом, в качестве первого звена атеросклероза, ассоциируемого с ИР [М. В. Шестакова, 2001; H. O. Steinberg, 2002; J. Kim, 2006]. Однако роль эндотелиальной дисфункции в развитии МС, особенно у молодых людей, а также её связей с разнообразными гормонально-метаболическими нарушениями ? компонентами изучаемого синдрома ? остаётся малоизученной и, конечно же, нуждается в глубоком исследовании.

Стремительное увеличение распространенности МС в различных возрастных группах, сопровождающееся повышенным кардио-метаболическим риском, обусловливает необходимость поиска эффективных современных подходов к лечению как самого синдрома ИР, так инфаркта миокарда и инсульта, являющихся его следствием [S. Grundy, 2006; M. Miller, 2007]. Важно также отметить, что в клинической практике врачи различных специальностей, каждый воздействуя на отдельные компоненты синдрома, нередко приходят к проблеме полипрагмазии, чем сводят на нет результаты лечения в целом. Эффективность фармакотерапии МС следует оценивать прежде всего с позиции предотвращения развития атеросклеротических заболеваний и их осложнений.

Все вышесказанное свидетельствует об актуальности всестороннего исследования этиопатогенеза, клинико-патогенетических взаимосвязей компонентов синдрома ИР с использованием современных, доступных для практического здравоохранения технологий и поиска наиболее рациональных, эффективных методов фармакотерапии, что имеет важное научно-практическое значение.

Цели исследования

Изучить полиморфизм генов - возможных маркеров инсулинорезистентности. Определить наличие и характер взаимосвязей между инсулинорезистентностью и нарушениями липидного, углеводного, пуринового обменов, эндотелиальной функции и артериальной гипертонией у больных метаболическим синдромом. Оценить эффективность медикаментозной коррекции нарушений метаболизма, гемодинамики и функции эндотелия.

Задачи исследования

1. Определить частоты аллелей и генотипов полиморфных маркеров генов PPARG2, KCJ11, TCF7L2 у больных МС и здоровых индивидов среди русской популяции, как возможных маркёров инсулинорезистентности.

2. Провести сравнительный анализ распределения аллелей и генотипов полиморфных маркёров генов PPARG2, KCJ11, TCF7L2 в исследованных выборках. Определить наличие ассоциации между изученными генетическими маркёрами и компонентами кластера синдрома инсулинорезистентности у больных и здоровых индивидов.

3. Провести ретроспективный анализ частоты встречаемости составляющих кластера синдрома инсулинорезистентности у больных с гипоталамическим синдромом юношеского периода в анамнезе.

4. Оценить роль лептина и ФНО-б в развитии инсулинорезистентности у больных МС.

5. Провести всесторонний анализ показателей углеводного и липидного обменов при различных типах нарушения метаболизма углеводов.

6. Изучить особенности обмена глюкозы при гепатостеатозе у больных МС.

7. Оценить состояние постпрандиального термогенеза при метаболическом синдроме.

8. Изучить влияние инсулинорезистентности на эндотелиальную функцию у больных МС; выявить возможные взаимосвязи функционального состояния эндотелия с другими компонентами синдрома.

9. Оценить влияние снижения массы тела на гормонально-метаболические, гемодинамические показатели, а также на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета типа 2 у больных МС.

10. Оценить эффективную степень похудения при метаболическом синдроме необходимую для нормализации метаболизма и сердечно-сосудистого риска.

Научная новизна работы

Впервые получены данные о распределении частот аллелей и генотипов полиморфных маркёров генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 у пациентов с метаболическим синдромом и без него.

Впервые обнаружена ассоциация полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 с метаболическим синдромом в русской популяции.

Впервые доказано, что риск развития метаболического синдрома в русской популяции связан с носительством аллеля G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2. Аллель T, напротив, ассоциирован с пониженным риском развития метаболического синдрома и может рассматриваться как протективный фактор.

Впервые изучены взаимосвязи между полиморфными маркёрами генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 и составляющими кластера метаболического синдрома; дана оценка клинических проявлений, гормонально-метаболических расстройств у больных МС - носителей различных генотипов полиморфных маркёров G/T гена TCF7L2 и Pro12Ala.

Впервые в русской популяции у больных МС установлена зависимость метаболизма углеводов, жиров от носительства различных генотипов полиморфных маркёров G/T гена TCF7L2 и Pro12Ala.

Впервые в русской популяции с МС проведено комплексное изучение клинических показателей и параметров углеводного, липидного, пуринового обменов, эндотелиальной функции, цитокинового статуса в зависимости от типа нарушения метаболизма глюкозы, от возраста, пола, репродуктивного статуса и курения.

Впервые изучено влияние нагрузки глюкозой на параметры эндотелиальной функции и оценена роль ранних нарушений углеводного обмена в качестве важнейшего механизма инициации дисфункции эндотелия. Получены результаты, свидетельствующие о значимой роли инсулинорезистентности в развитии эндотелиальной дисфункции. Показано, что эндотелиальная дисфункция является важной составляющей метаболического синдрома и находится в тесной взаимосвязи с гиперинсулинемией, уровнем гликемии, дислипидемией и цитокиновым статусом, что указывает как на общность патофизиологических механизмов развития, так и на сложный механизм становления и прогрессирования дисфункции эндотелия при МС.

Впервые в комплексе рассмотрены различные аспекы действия ФНО-б и лептина, вносящих существенный вклад в развитие атерогенной дислипидемии, эндотелиальной дисфункции, системного воспаления при МС.

Впервые оценена степень снижения массы тела при МС, восстанавливающая и нормализующая функциональное состояние эндотелия.

Практическая значимость

Результаты исследования существенно углубляют наше представление о молекулярно-генетических механизмах развития МС. Выявление аллельных вариантов полиморфных маркёров генов-кандидатов, обусловливающих повышенный генетический риск развития метаболического синдрома, создаёт базу для разработки диагностических методов прогнозирования течения заболевания. Результаты медико-генетического исследования позволяют разработать мероприятия по профилактике метаболического синдрома, являющегося состоянием высокого риска кардио-васкулярных заболеваний.

Установленная высокая частота МС у больных, страдавших абдоминальным ожирением с периода полового созревания, свидетельствует о необходимости его ранней диагностики и лечения в юношеском возрасте, что позволит предупредить развитие типичных для синдрома ИР сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений в зрелом возрасте.

Для эффективного воздействия на инсулинорезистентность как ключевое звено патогенеза МС необходимо использовать фармакотерапию в комбинации с немедикаментозными методами лечения. Для максимального устранения факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета типа 2 у больных МС, необходимо добиваться снижения веса не на 5?10%, как до сих пор считают многие, а более чем на 10% от исходной массы тела.

Основные положения диссертации, вынесенные на защиту

1. Риск развития метаболического синдрома в русской популяции связан с носительством аллеля Pro полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 и аллеля G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2. Аллель Ala полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 и аллель T, напротив, ассоциированы с пониженным риском развития синдрома. В русской популяции отсутствует ассоциация полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 с метаболическим синдромом.

2. Полиморфные маркёры Pro12Ala гена PPARG2 и G/T гена TCF7L2 имеют определяющее значение в формировании кластера составляющих МС. Носительство генотипа Pro/Pro полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 взаимосвязано с основным компонентом МС ? абдоминальным ожирением; носительство генотипа G/G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 ? со снижением чувствительности тканей к инсулину. Атерогенные изменения липидного спектра крови у больных МС ассоциируются с носительством генотипа G/G полиморфного маркёра G/T гена, а также генотипа Pro/Pro полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2.

3. Изучение метаболизма углеводов и жиров в ходе различных функциональных проб выявилокомплекс сопряжённых гормонально-метаболических нарушений: продолжительную стимулированную гиперинсулинемию; атерогенные сдвиги липидотранспортной системы под влиянием жировой нагрузки; сниженную реакцию катехоламинов, преимущественно норадреналина, в ответ на глюкозоиндуцированный термогенез.

4. Под влиянием комплекса характерных для синдрома ИР гормонально-метаболических нарушений функция эндотелия претерпевает сложные изменения, что в итоге приводит к преобладанию вазоконстрикции и создает предпосылки для раннего развития атеросклеротических изменений и быстрого прогрессирования ССЗ. Инсулинорезистентность является ведущим механизмом развития эндотелиальной дисфункции.

5. При синдроме ИР сосудистая дисфункция развивается еще задолго до явных нарушений метаболизма углеводов. Нагрузка глюкозой приводит к снижению высвобождения оксида азота и повышению ? эндотелина-1; развитие НТГ сопровождается резким ухудшением вазорегулирующей функции эндотелия.

6. Уменьшение массы тела и окружности талии при использовании немедикаментозных и фармакологических методов лечения МС снижает ИР и положительно воздействует на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Для эффективного воздействия на весь кластер гормонально-метаболических нарушений при МС, включая дисфункцию эндотелия, маркёры провоспалительного состояния и адипоцитокины, требуется похудение более чем на 10% от первоначальной массы тела.

Апробация работы

Апробация диссертации проведена на совместной научной конференции сотрудников кафедры эндокринологии и диабетологии лечебного факультета МГМСУ, кафедр эндокринологии ФППО и госпитальной терапии №2 лечебного факультета ММА им. Сеченова 02.09.2008.

Представленные в работе результаты доложены на ХI Европейском конгрессе по ожирению (Вена, Австрия, 2001); на научно-практических конференциях «Ожирение. Новые перспективы терапии» (Ростов-на-Дону, 2001; Барнаул, 2001); на IV Российском конгрессе эндокринологов (Санкт-Петербург, 2001); на IV Всероссийском диабетологическом конгрессе (Москва, 2008); на научно-практических конференциях МГМСУ, УНМЦ УДП РФ «Современная стратегия в лечении сахарного диабета» (Москва, 2007, 2008).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 41 научных работ, из них - 14 статей в периодических изданиях, включённых в перечень ВАК РФ.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения; четырёх глав ? обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов и заключение; выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 439 научных публикаций, в том числе 76 отечественных и 363 зарубежных. Диссертация изложена на 394 страницах машинописного текста и проиллюстрирована 47 таблицами и 104 рисунками. Приведено описание пяти клинических случаев.

Внедрение результатов исследования

Результаты работы внедрены в клиническую практику и лабораторную диагностику эндокринологических отделений московских городских клинических больниц №63 и №67; используются в кафедральном лекционном курсе, на практических занятиях и семинарах преподавателями кафедры эндокринологии и диабетологии факультета постдипломного образования МГМСУ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

полиморфизм ген гипертония метаболический

Материалы и методы исследования

В исследование включено 388 пациентов обоего пола в возрасте от 18 до 65 лет МС; медианы возраста 35, 0 лет [23, 0; 51, 0]; ИМТ ? 36, 1 [32, 8; 40, 3]; ОТ ? 110, 0 см [104, 0;120, 0]; ОТ/ОБ ? 0, 99 [0, 89; 1, 06]. Среди больных преобладали мужчины (61%), соотношение мужчин и женщин 1, 6:1. У 50 пациентов в анамнезе наблюдался гипоталамический синдром юношеского периода (ГСЮП). Диагностическими критериями МС являлись критерии, разработанные комитетом экспертов Национальной образовательной программы по холестерину (Adult Treatment Panel III, ATPIII, 2001).

Критерии исключения: возраст старше 65 лет; сахарный диабет; острые инфекции; тяжёлая неконтролируемая артериальная гипертензия (АГ) второй-третьей степени; острое нарушение мозгового кровообращения, инфаркт миокарда, перенесенные в течение предшествующих шести месяцев; булимия, наличие тяжелых соматических и психических заболеваний; беременность, лактация; приём глюкокортикоидов.

Группу контроля составили 130 практически здоровых людей, не имеющих признаков МС и сопоставимых по возрасту и полу с больными.

В зависимости от конкретных задач исследования проводилось деление на группы по разным признакам - возраст; пол (пациентки также были разделены на группу женщин репродуктивного периода и группу женщин в постменопаузе); вредные привычки; проводилось сравнение по разнообразным параметрам между отдельными группами больных и здоровых пациентов, а также сравнение различных групп обследованных лиц с МС между собой.

У 198 пациентов с ГСЮП в анамнезе (допризывники конца 1990 гг.) проведен ретроспективный анализ распространённости МС и его компонентов, 50 из которых включены в основную группу исследования.

После начального клинического обследования для определения оптимальной тактики лечения больные МС (n = 80) были разделены на две группы, отличавшиеся назначением фармпрепаратов с различным механизмом действия - центральным (сибутрамин) или периферическим (орлистат). Всем пациентам рекомендовались немедикаментозные методы терапии: низкокалорийное питание и повышение физической нагрузки.

Клиническое обследование включало в себя анализ жалоб, сбор анамнеза, физикальный осмотр и антропометрию ? ИМТ, окружность талии (ОТ) и бёдер (ОБ), соотношение ОТ/ОБ. Изначально избыточная масса тела наблюдалась у 17% пациентов, ожирение первой степени - у 37%, ожирение второй степени - у 31% и ожирение третьей степени ? у 15% больных.

Всем пациентам проведено биохимическое исследование: в сыворотке венозной крови, взятой после 14-часового ночного голодания, определяли концентрацию глюкозы, мочевой кислоты (ммоль/л), С-реактивного белка (СРБ) (мг/л), активность печёночных аминотрансфераз АЛТ, АСТ (Ед/л), показатели липидного спектра крови.

Концентрацию глюкозы определяли гексокиназным методом; СРБ ? высокочувствительным иммунотурбидиметрическим методом на анализаторе «Экспресс-550». Уровень мочевой кислоты измеряли с помощью фотометрического ферментативного метода. Концентрацию общего холестерина (ХС) и триглицеридов (ТГ) определяли ферментным фотометрическим методом; ХС ЛПВП - иммуноферментным; ХС ЛПНП - гомогенным методом прямого измерения без осаждения на автоматизированном биохимическом анализаторе LIASYS (AMS, Italy); аполипопротеидов А1 (апо А1) и В (апо В) ? методом количественного «ракетного» иммуноэлектрофореза с применением антисывороток. Кроме всего, вычисляли несколько расчётных индексов липидного профиля крови: индекс атерогенности (ИА) по Климову (ИА = ОХ - ХС ЛПВП/ ХС ЛПВП), риск ИБС по соотношению ЛПНП/ЛПВП.

Специальные методы исследования. Всем больным проводился стандартный - с приёмом 75 г глюкозы - пероральный глюкозотолерантный тест (ОГТТ) с определением гликемии, иммунореактивного инсулина (ИРИ) натощак и через 120 минут после приёма глюкозы. Выборочно, 31 пациенту с МС и 15 участникам из контрольной группы, ОГТТ проводился с определением гликемии, ИРИ, С-пептида и молярного соотношения С-пептид/ИРИ натощак, через 30, 60, 90, 120 и 180 минут после приёма глюкозы.

Концентрацию ИРИ определяли иммуноферментным методом с использованием набора реактивов ELISA (Mercodia AB, Sweden); С-пептида ? радиоиммунологическим методом (нг/мл) с использованием набора реактивов Bering werke-AG (Germany). Степень резистентности тканей к инсулину оценивали по малой модели гомеостаза ? HOMA-IR [D. R. Matthews, 1985]; норма менее 2, 77.

Для оценки секреторной активности жировой ткани определяли концентрацию лептина (нг/мл) в сыворотке венозной крови с помощью иммуноферментного анализа с использованием наборов HUMAN LEPTIN ELISA (DSL-10-23100, USA) по стандартной методике; уровень нормальных значений для женщин - до 23 нг/мл, для мужчин - до 17 нг/мл. Концентрацию ФНО-б (пг/мл) определяли также методом иммуноферментного анализа с использованием наборов CYTELISA HUMAN THF-б Cytimmune (USA) по стандартной методике; уровень нормальных значений ФНО-б ? до 8, 1 пг/мл.

При изучении постпрандиальной липидемии использовалась общепринятая методика теста с жировой нагрузки [J. Patsch и соавт., 1983]. Тест состоял в приёме натощак за пять минут эмульгированного жира в виде 20%-ной сметаны (из расчёта 130 г жира на 2 мІ поверхности тела) и 50 г белого хлеба; в течение последующих девяти часов обследуемые пациенты не ели и не курили. Показатели липопротеидного спектра и ИРИ определяли натощак, через 3 и 9 часов после жировой нагрузки.

Глюкозоиндуцированный термогенез изучали, определяя скорость экскреции с мочой адреналина и норадреналина до проведения ОГТТ и спустя два часа. Катехоламины определялись флюоресцентным методом с учётом времени их выведения.

Эндотелиальную функцию оценивали в сыворотке периферической крови по эндогенной продукции оксида азота (NO) и концентрации эндотелина-1 (ЭТ-1) натощак и через 120 минут после ОГТТ. Эндогенную продукцию NO измеряли по суммарным данным количественного анализа его стойких метаболитов - ионов NO₂- и NO₃- (мкмоль/л), которые определялись спектрофотометрическим методом с использованием спектрофотометра DU-50 (Beckman, США) при длине волны 520 нм («Экоаналитика», Россия) в лаборатории общей патологии (руководитель ? д. м. н., проф. И. Е. Смирнов) НИИ педиатрии ГУ Научный центр здоровья детей РАМН. Концентрацию ЭТ-1 (фмоль/мл) определяли с использованием набора BIOMEDICA (Austria) в отделе нейрогуморальных и иммунологических исследований ФГУ РК НПК Рос. Мед. технологий НИИ кардиологии (руководитель ? д. м. н., проф. Масенко В. П.); сразу после забора крови образцы в таре со льдом помещались в центрифугу с охлаждением.

Молекулярно-генетические методы исследования осуществлены в лаборатории молекулярной диагностики и геномной дактилоскопии ФГУП ГНИИ Генетики и селекции промышленных микроорганизмов (руководитель ? д. б. н., проф. В. В. Носиков). Идентификация аллелей полиморфных маркёров генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 проводилась с использованием полимеразной цепной реакции, дальнейшего расщепления фрагментов ДНК рестриктазами и электрофоретического разделения фрагментов ДНК в 8%-ном полиакриламидном геле и в 2%-ном агарозном геле.

Инструментальные методы исследования. Ультразвуковое исследование гепатобилиарной системы проводилось на аппарате «Aloka 1700» (Япония), оценивались размеры печени, эхогенность паренхимы, сосудистый рисунок и диаметр воротной вены.

Методы статистической обработки результатов исследования. Статистическая обработка полученных данных была проведена с использованием пакета прикладных программ statistica (StatSoft Inc. версия 6.0, USA). При анализе видов распределения признаков применялись критерии Шапиро-Уилка и Лиллиефорса. Дисперсии распределений признаков оценивались с помощью F-критерия в процедуре дисперсионного анализа ANOVA. По количественнымпризнакам сравнение двух независимых групп осуществлялось непараметрическим методом с использованием U-критерия Манна-Уитни, трёх независимых групп - непараметрическим методом Краскела-Уоллиса; независимых групп по качественным признакам ? непараметрическим методом с использованием двухстороннего точного критерия Фишера. Сравнение двух зависимых групп по количественным признакам провели непараметрическим методом с использованием критерия Вилкоксона; сравнение трёх и более зависимых групп - непараметрическим методом Фридмена. Статистически значимыми считали различия при p < 0, 05. При множественных сравнениях проводился перерасчёт уровня значимости (p) с применением поправки Бонферрони. Анализ связи двух количественных признаков проводился непараметрическим методом ранговой корреляции по Спирмену; количественного признака и качественного порядкового признака ? непараметрическим методом ранговой корреляции по Кендаллу. Для описания относительного риска развития заболевания рассчитывали отношение шансов (OR). Как отсутствие ассоциации рассматривали OR = 1, как положительную ассоциацию ? OR > 1 и OR < 1? как отрицательную ассоциацию аллеля или генотипа с заболеванием (пониженный риск развития патологии). Доверительный интервал (CI) представляет собой интервал значений, в пределах которого с вероятностью 95% находится ожидаемое значение OR.

Результаты собственных исследований и их обсуждение

Для изучения распространённости носительства тех или иных аллелей и генотипов полиморфных маркёров генов KCNJ11, PPARG2, TCF7L2 и оценки их прогностической значимости в отношении риска развития МС проведено исследование, включавшее 204 пациентов русской национальности, не имеющих родства между собой. Группу «МС+» составили 104 больных с МС. Для сравнения была использована выборка 100 практически здоровых людей ? группа «МС-». Обе группы были сопоставимы по возрастному и половому критерию. В выборке «МС+» было 48 женщин и 56 мужчин, «МС-» ? 48 женщин и 52 мужчины. Сравнительная клиническая характеристика всех обследованных представлена в табл. 1. Сопоставляя группы «МС+» и «МС-» при допустимом уровне значимости (р < 0, 05), определили различия по основным антропометрическим параметрам (ИМТ, ОТ, ОБ) и гормонально-метаболическим показателям.

Таблица 1. Сравнительная характеристика антропометрических и гормонально-метаболических показателей в группах «МС+» и «МС-»

Согласно полученным результатам, в группах «МС+» и «МС-» частота аллеля Gly полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 преобладала над частотой аллеля Lys (табл. 2).

Таблица 2. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 в группах МС+ и МС-

Так, в группе «МС+» частоты аллелей Gly и Lys составили соответственно 0, 563 и 0, 438, в группе «МС-» ? 0, 605 и 0, 395. Межгрупповой сравнительный анализ не выявил значимых различий в распределении частот аллелей полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 (р = 0, 38). Помимо этого нами было обнаружено, что в обеих группах частоты гетерозиготных генотипов Gly/Lys были выше, чем частота генотипов Lys/Lys и Gly/Gly. При сравнении распределения генотипов полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 в группах с наличием и отсутствием МС не оказалось никаких статистически достоверных различий (р = 0, 09).

Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют об отсутствии ассоциации полиморфного маркёра Gly10Lys гена KCNJ11 с синдромом ИР в русской популяции.

При изучении распределения частот аллелей и генотипов полиморфного маркёра Pro/Ala гена PPARG2 выявлено, что в обеих группах частота аллеля Pro была выше частоты аллеля Ala (табл. 3). Так, в группе «МС+» частоты аллелей Pro и Ala составили соответственно 0, 81 и 0, 19, а в группе «МС-» ? 0, 69 и 0, 31. При оценке распределения частот генотипов полиморфного маркёра Pro/Ala гена PPARG2 нами отмечено, что в группе больных МС частоты генотипов Pro/Pro, Pro/Ala и Ala/Ala составили 0, 65, 0, 33 и 0, 02; в контрольной группе ? соответственно 0, 52, 0, 33 и 0, 15. Как видим, риск развития МС в русской популяции в большей степени оказался связан с носительством аллеля Pro (OR = 2, 06; CI = 1, 30?3, 26) и генотипа Pro/Pro (OR = 1, 74; CI = 1, 01?3, 06) полиморфного маркёра Pro/Ala гена PPARG2.

Таблица 3. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 в группах «МС+» и «МС»

Таким образом, правомерен вывод об ассоциации полиморфного маркёра Pro12/Ala гена PPARG2 с МС в русской популяции. Аллель Pro можно рассматривать как своеобразный маркёр повышенного риска развития изучаемого синдрома. В научной литературе существуют противоречивые данные о связи полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 с развитием ИР. Изучая мексиканскую популяцию, S. A. Cole и соавт. (2000) выявили достоверную ассоциацию генотипа Ala/Ala с развитием абдоминального ожирения, что, в свою очередь, является риском развития ИР. В ряде этнических группах подобной связи не найдено. В различных исследованиях выявлена связь полиморфного маркёра Pro12Ala с увеличением ИМТ [T. L. Nelson и соавт., 2007; O. Vaccaro, 2007].

Нами было установлено, что в группах «МС+» и «МС-» частота аллеля G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 была выше частоты аллеля T (табл. 4).

Таблица 4. Распределение частот аллелей и генотипов полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 в группах «МС+» и «МС-»

При этом мы обнаружили достоверные различия в распределении аллелей и генотипов между этими группами. Сравнительный анализ распределения частот аллелей полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 показал и снижение доли аллеля T, и возрастание аллеля G в группе «МС+» по сравнению с группой «МС-»: так, у больных МС частота аллелей G и T составила 0, 705 и 0, 295, а в контрольной группе «МС-» ? соответственно 0, 535 и 0, 465. Частоты генотипов G/G и T/T полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 в группе «МС+» составили 0, 490 и 0, 090, в контрольной группе ? 0, 290 и 0, 240 соответственно.

Таким образом, мы установили предрасполагающие и протекторные в отношении МС аллели и генотипы полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2: риск развития синдрома оказался связан с носительством аллеля G (OR = 2, 11; CI = 1, 40?3, 18) и генотипа GG (OR = 2, 35; CI = 1, 31?4, 22); аллель T (OR = 0, 47; CI = 0, 31?0, 71) и генотип T/T (OR = 0, 31; CI = 0, 14?0, 71), напротив, ассоциированы с пониженным риском развития рассматриваемого синдрома в русской популяции. Полученные нами данные согласуются с результатами исследований других авторов в иных этнических группах. Показана ассоциация полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 со снижением секреторного ответа инсулина на нагрузку глюкозой у больных с НТГ [J. C. Flores, 2006]. C патофизиологических позиций, предположительным механизмом является нарушение экспрессии глюкагоноподобного пептида-1 в энтероэндокринных клетках желудочно-кишечного тракта [S. A. Schafer, 2007; Z. Liu, 2008].

Для выявления ассоциации между изученными генетическими маркёрами и компонентами кластера МС полученные данные по группе «МС+» были подвергнуты дисперсионному анализу по методике ANOVA. При выборе в качестве зависимой переменной величины ОТ обнаружены достоверные ассоциации этого показателя и таких генов-кандидатов, как TCF7L2 и PPARG2.

Средние значения показателя ОТ у больных МС в группах ? носителях генотипов G/G, G/T и T/T полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 различались статистически значимо (рис. 1): у пациентов с генотипом G/T величина ОТ была достоверно ниже, чем у больных с генотипами G/G и Т/Т полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 (р = 0, 00227).

Кроме того, оказалось, что у больных МС в группах - носителях генотипов Pro/Pro, Pro/Ala и Ala/Ala полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 также достоверно различаются средние значения ОТ (рис. 2): у больных МС с генотипом Pro/Ala величина ОТ была статистически значимо ниже, чем у пациентов с генотипами Pro/Pro и Ala/Ala полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 (р = 0, 00339).

Примечательны данные B. J. Nicklas и соавт. (2001), свидетельствующие о том, что аллель Pro полиморфного маркёра Pro/Ala гена PPARG2 можно рассматривать как своеобразный предиктор прибавки веса у людей, ранее снизивших массу тела.

Проводя дисперсионный анализ данных и выбирая НОМА-IR зависимой переменной, мы не выявили связи изучаемого параметра с генотипами полиморфных маркёров таких генов-кандидатов, как KCNJ11 и PPARG2 (р = 0, 57 и р = 0, 18 соответственно).

Однако была выявлена ассоциация НОМА-IR с полиморфным маркёром G/T гена TCF7L2. При сравнении величин НОМА-IR у больных МС с разными генотипами полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 было обнаружено, что их средние значения различались статистически значимо (рис. 3): у пациентов с генотипом G/G они были достоверно выше, чем у носителей генотипов G/T и T/T (р = 0, 00026).

Была также выявлена ассоциация ИРИ и полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 (р = 0, 00013). Сравнительный анализ показал, что средние значения показателя ИРИ у больных МС в группах - носителях генотипов G/G, G/T и T/T полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 различались (рис. 4): концентрация ИРИ у больных МС с генотипом G/G была достоверно выше, чем у пациентов с генотипами G/T и T/T. Вместе с тем, связь изучаемого параметра с генами KCNJ11 и PPARG2 (р = 0, 84, р = 0, 20 соответственно) выявить не удалось.

Дисперсионный анализ полученных данных при выборе зависимой переменной величины ХС ЛПНП показал отсутствие связи этого параметра с такими генами, как KCNJ11 и PPARG2 (р = 0, 49, р = 0, 57 соответственно). Однако, нами была обнаружена ассоциация ХС ЛПНП и полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 (р = 0, 00092). Межгрупповое сравнение концентрации ХС ЛПНП у больных МС с разными генотипами полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 выявило, что у больных с генотипом GG уровень ХС ЛПНП достоверно выше, чем у пациентов - носителях генотипов GT и TT.

Из других показателей липидного спектра крови мы выявили ассоциацию концентрации ХС ЛПВП и полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 (р = 0, 0074). Вместе с тем отсутствовала связь изучаемого параметра с генами KCNJ11 и PPARG2 (р = 0, 23 и 0, 47 соответственно). Сравнительный анализ показал, что средние значения концентрации ХС ЛПВП у больных МС в группах - носителях генотипов G/G, G/T и T/T полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 различались статистически значимо (рис. 5): концентрация этого липопротеида, обладающего антиатерогенным эффектом, у больных МС с генотипом G/T оказалась достоверно выше, чем у пациентов с генотипами G/G и T/T.Статистически значимых различий в концентрациях ХС ЛПВП у больных с генотипами G/G и T/T установлено не было (р > 0, 05).

Дисперсионный анализ полученных данных при выборе зависимой переменной величины ТГ продемонстрировал отсутствие связи изучаемого показателя у больных МС с геном KCNJ11 (р = 0, 34). Вместе с тем мы установили достоверные ассоциации ТГ с генами TCF7L2 и PPARG2 (р = 0, 00001 и р = 0, 00009 соответственно).При сравнительном анализе было установлено, что средние значения изучаемого параметра у больных МС с разными генотипами полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 различаются статистически значимо (рис. 6): у больных МС с генотипом GG концентрация ТГ в крови была достоверно выше, чем у пациентов с генотипами G/T и T/T. Кроме того, оказалось, что средние значения содержания ТГ крови у больных МС в группах - носителях генотипов Pro/Pro, Pro/Ala и Ala/Ala полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2 также достоверно различаются (рис.7): при генотипе Pro/Pro уровень ТГ был достоверно выше, чем при генотипах Pro/Ala и Ala/Ala.

Нами была выявлена ассоциация общего ХС сыворотки крови и гена-кандидата TCF7L2 (р = 0, 02). Вместе с тем отсутствовали связи этоого параметра с такими генами-кандидатами, как KCNJ11 и PPARG2 (р = 0, 34 и р = 0, 35 соответственно). Сравнительный анализ показал, что средние значения концентрации обшего ХС у больных МС в группах - носителях генотипов G/G, G/T и T/T полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2 достоверно различались: у больных МС с генотипом G/G она оказалась статистически значимо выше, чем при генотипах G/T и T/T.

Рассмотрение молекулярно-генетических аспектов приводят нас к убеждению, что генетический фактор имеет большое значение в образовании кластера МС. Есть основание пологать, что в русской популяции риск развития МС связан с носительством аллеля Pro и генотипа Pro/Pro полиморфного маркёра Pro12Ala гена PPARG2, аллель Pro можно рассматривать как своеобразный маркёр повышенного риска МС. В русской популяции риск развития синдрома ИР также ассоциирован с носительством аллеля G и генотипа G/G полиморфного маркёра G/T гена TCF7L2. Аллель T и генотип T/T, напротив, ассоциированы с пониженным риском развития рассматриваемого синдрома. Изучаемые полиморфные маркёры генов PPARG2, TCF7L2 играют важную роль в формировании кластера клинических проявлений МС.

Ретроспективный анализ распространенности метаболического синдрома у больных с юношеским ожирением в анамнезе

Изучая процесс развития метаболических нарушений по мере взросления молодого организма, мы оценивали частоту встречаемости МС и его отдельных составляющих на двух этапах исследования. На первом этапе ? ретроспективно ? по архивным материалам историй болезни у 198 призывников конца 1990-х гг.; на втором этапе, в 2007 году, был организован клинический осмотр и обследование большинства из них. За десять лет у этих больных распространеность МС возросла в 1, 5 раза ? с 35 до 52%. Наблюдалось увеличение общей массы тела (на 15%) и степени выраженности абдоминального ожирения, о чем свидетельствовало достоверное увеличение ИМТ с 33, 29 [26, 4; 46, 3] до 38, 23 [31, 6; 44, 4] и ОТ с 108, 0 см [104, 0; 116, 5] до 116, 2 [106, 0; 132, 8]. Самым частым после абдоминального ожирения компонентом МС, который мы выявили у больных с ГСЮП в анамнезе, была артериальная гипертензия (АГ), её частота увеличилась с 64 до 82% (табл. 5). Частота неалкогольной жировой болезни печени (НЖБП), исходно составлявшая 51%, за 10 лет возросла до 80%.

Таблица 5. Распределение компонентов МС у больных с ожирением и ГСЮП в анамнезе

Следующая по частоте встречаемости составляющая синдрома ? атерогенная дислипидемия ? первоначально наблюдалась у 46%, а в конце исследования - уже у 68% больных МС, с юности страдавших ожирением. Среди них у 45% больных зарегистрировали гипертриглицеридемию и у 27% ? снижение концентрации ХС ЛПВП. Через 10 лет указанные нарушения участились, они были выявлены соответственно у 65 и 40% пациентов. Вместе с тем гиперхолестеринемия, ранее отмеченная нами в 30% случаев, спустя 10 лет возросла до 48%. Исходно у больных были выявлены различные нарушения углеводного обмена: у 4% пациентов ? НГН (показатель гликемии натощак > 5, 61ммоль/л, но < 6, 1ммоль/л), у 8% пациентов - НТГ, а у 1% пациентов ? СД-2. Через 10 лет частота их увеличилась: СД-2 диагностирован в 3%, НГН - в 12% и НТГ - в 16% случаев.

Таким образом, распространённость МС среди больных ожирением, имеющих ГСЮП в анамнезе, возрастает с 35% (юношество) до 52% в зрелом возрасте. За 10-летний период отмечено увеличение частоты выявляемости всех основных компонентов синдрома, среди которых наиболее часто встречалась АГ и гипертриглицеридемия.

Механизм развития инсулинорезистентности. Роль ФНО-б и лептина в развитии метаболических нарушений

Для уточнения отдельных механизмов развития ИР нами изучены ФНО-б, лептин и их ассоциации с основными проявлениями МС. Анализируя концентрацию ФНО-б, мы установили увеличение её более чем вдвое у больных МС по сравнению с контрольной группой (13, 1 пг/мл [10, 1; 17, 1] против 5, 8 пг/мл [4, 7; 6, 8]; р = 0, 000000). Повышенное содержание ФНО-б при синдроме ИР может объясняться нарушением функциональной активности жировой ткани, а также рядом метаболических нарушений, вызывающих оксидативный стресс и экспрессию провоспалительных цитокинов.

Корреляционный анализ показал наличие положительной связи между ФНО-б и ОТ (r = 0, 688591; р = 0, 000000), а также с ИМТ (r = 0, 565209; р = 0, 000000). В науке все больше накапливается данных о том, что в жировой ткани ФНО-б синтезируется не только адипоцитами, но и макрофагами, в избытке инфильтрирующими эту ткань и имеющими повышенную активность при ожирении [D. E. Moller, 2000; C.-P. Liang, 2007]. Наличие положительной корреляции средней силы между уровнем ФНО-б и HOMA-IR (r = 0, 652391; р = 0, 000000), между уровнем ФНО-б и концентрацией ИРИ (r = 0, 524066; р = 0, 000000) указывает, прежде всего, на важную роль адипоцитокина в развитии и прогрессировании нарушения чувствительности тканей к инсулину при МС. Установлена прямая корреляционная связь средней силы ФНО-б и показателей липидного спектра крови, включая расчётные: концентраций ОХС (r = 0, 5122216; р = 0, 000000); ТГ (r = 0, 532087; р = 0, 000000); ХС ЛПНП ( r= 0, 428836; р = 0, 000099); ИА по Климову (r = 0, 423605; р = 0, 000124); соотношения ТГ/ХС ЛПВП (r = 0, 460987; р = 0, 000028). Однако мы не выявили корреляции между ФНО-б и уровнем ХС ЛПВП.

Итак, секреция ФНО-б, возрастающая при синдроме ИР, тесно связана с абдоминальной жировой тканью и сопряжена с атерогенными изменениями липидного профиля крови, чем способствует повышению риска атеросклероза. Способность ФНО-б нарушать чувствительность тканей к инсулину, несомненно, нужно брать во внимание при оценке механизмов ИР.

Для больных МС была также характерна гиперлептинемия: концентрация лептина у них практически втрое превышала его значения у здоровых индивидов (38, 2 нг/мл [13, 5; 51, 0] против 12, 8 нг/мл [9, 6; 15, 8]; р = 0, 000000). Наши собственные данные совпадают с результатами большинства исследователей [C. S. Mantzoros, 1999; C. D. Byrne, 2005].

Корреляционный анализ обнаружил наиболее сильную прямую корреляцию лептина с ИМТ (r = 0, 909091; р = 0, 000106) и со степенью ожирения (r = 0, 783929; р = 0, 000789), что говорит о повышении концентрации лептина в крови при увеличении массы жировой ткани. Сила корреляционной связи между лептином и ОТ была меньше (r = 0, 285691; р < 0, 001). Данное обстоятельство является одним из доказательств того, что продукция лептина в подкожно-жировой клетчатке гораздо выше, чем в висцеральном жировом депо [S. Kumar, 2005]. Выявлена зависимость концентрации лептина от базальной инсулинемии, о чем свидетельствует его положительная статистически значимая корреляция средней силы с ИРИ натощак (r = 0, 47966; р = 0, 024457). Положительная корреляция cредней силы обнаружена между концентрацией лептина и HOMA-IR (r = 0, 49283; р = 0, 04423).

Таким образом, при нарастании массы тела гиперлептинемия может быть вовлечена в изменение чувствительности тканей к инсулину, возможно, через периферические механизмы действия.

Метаболизм углеводов при синдроме инсулинорезистентности

Нарушение метаболизма углеводов является наиболее ранним и постоянным проявлением МС, однако у большинства больных оно практически не диагностируется, поскольку длительное время может протекать скрыто. Поэтому мы изучали состояние углеводного обмена под воздействием нагрузки глюкозой (двухчасовой ОГТТ). При допустимом уровне значимости (р < 0, 05) определили различия по основным антропометрическим параметрам (ИМТ, ОТ, ОБ) между группой больных МС и контрольной (табл. 6).

Таблица 6. Сравнительная характеристика антропометрических, гормонально-метаболических показателей у обследованных пациентов

Сохранение постоянной концентрации глюкозы является важным физиологическим процессом в организме. У больных показатели гликемии как натощак, так и после ОГТТ были достоверно выше, чем у здоровых людей, однако не выходили за границы референсных физиологических значений. В группе больных МС базальная концентрация ИРИ была достоверно выше (на 36%), чем в контрольной: 17, 55 мкЕД/мл [11, 35; 27, 2] против 5, 3 мкЕД/мл [4, 5; 6, 7]; р = 0, 000000. Оценка секреторной активности в-клеток в ходе ОГТТ показала, что под влиянием нагрузки глюкозой у большинства больных МС наблюдалась более значительная стимуляция секреции инсулина, чем в группе контроля: 46, 1 мкЕД/мл [22, 7; 68, 0] против 16, 0 мкЕД/мл [12, 0; 38, 2]; р = 0, 034229. При анализе тканевой чувствительности к инсулину оказалось, что медиана, интерквартильный размах HOMA-IR у больных МС составили 3, 66 [2, 13; 5, 05], что статистически значимо выше, чем в контрольной группе ? 1, 46 [1, 02; 2, 40]; р = 0, 042234.