Резюме
Мета дослідження — визначення асоціації однонуклеотидних поліморфізмів (SNP) у гені лактази (LCT) із формуванням ожиріння в дітей на основі вивчення особистісної та реактивної тривожності (тест Спілбергера — Ханіна) та оцінки якості життя (методика MOS-SF-36). Матеріали та методи. Проведено генотипування за поліморфним локусом енхансера гена MCM6 (minichromosome maintenance complex component 6), що кодує експресію гена LCT у 62 дітей віком 12–18 років із різними формами ожиріння. До першої групи (n = 31) увійшли діти, які мали рецесивну алель С/С 13910 поліморфізму rs4988234. Другу групу (n = 31) становили діти з домінантною гомозиготною алеллю Т/Т 13910 або гетерозиготною алеллю С/Т 13910. Результати. Установлено 6-кратне збільшення частоти зустрічальності генотипу С/С 13910 у дітей із тяжкими формами ожиріння (індекс маси тіла > 97-го перцентиля). Доведено наявність високого рівня особистісної (46,5 ± 0,4) та середнього рівня реактивної тривожності (33,2 ± 0,9) у дітей із генотипом С/С 13910 порівняно з помірно високим рівнем особистісної (37,5 ± 0,8) та низьким рівнем реактивної тривожності (24,3 ± 0,8) у пацієнтів із генотипами С/Т та Т/Т 13910 (р < 0,05). Наведено результати оцінки якості життя підлітків з ожирінням, що характеризуються погіршенням рівня фізичного компонента (РН) здоров’я при генотипі С/С 13910, а саме в юнаків за рахунок зниження показника рольового функціонування, обумовленого фізичним станом (RP), у дівчат за рахунок зниження рівня загального здоров’я (GH), р < 0,05. Висновки. Таким чином, дослідження однонуклеотидних поліморфізмів у гені LCT (rs4988234) виявило асоціацію генотипу С/С 13910 із тяжкими формами абдомінального ожиріння в дітей (індекс маси тіла > 97-го перцентиля), підвищеним рівнем тривожності та зниженням оцінки якості життя за рахунок фізичного компонента здоров’я, що може бути використане при моделюванні поведінкової інтервенції та потребувати можливої замісної терапії препаратами екзогенної лактази.
Цель исследования — определение ассоциации однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в гене лактазы (LCT) с формированием ожирения у детей на основе изучения личностной и реактивной тревожности (тест Спилбергера — Ханина) и оценки качества жизни (методика MOS-SF-36). Материалы и методы. Проведено генотипирование по полиморфному локусу энхансера гена MCM6 (minichromosome maintenance complex component 6), кодирующего экспрессию гена LCT у 62 детей 12–18 лет с различными формами ожирения. В первую группу (n = 31) вошли дети, имеющие рецессивную аллель С/С 13910 полиморфизма rs4988234. Вторую группу (n = 31) составили дети с доминантной гомозиготной аллелью Т/Т 13910 или гетерозиготной аллелью С/Т 13910. Результаты. Установлено 6-кратное увеличение частоты встречаемости генотипа С/С 13910 у детей с тяжелыми формами ожирения (индекс массы тела > 97-го перцентиля). Доказано наличие высокого уровня личностной (46,5 ± 0,4) и среднего уровня реактивной тревожности (33,2 ± 0,9) у детей с генотипом С/С 13910 по сравнению с умеренно высоким уровнем личностной (37,5 ± 0,8) и низким уровнем реактивной тревожности (24,3 ± 0,8) у пациентов с генотипами С/Т и Т/Т 13910 (р < 0,05). Приведены результаты оценки качества жизни подростков с ожирением, характеризующиеся ухудшением уровня физического компонента (РН) здоровья при генотипе С/С 13910, а именно у юношей за счет снижения показателя ролевого функционирования, обусловленного физическим состоянием (RP), у девушек за счет снижения уровня общего здоровья (GH), р < 0,05. Выводы. Таким образом, исследование однонуклеотидных полиморфизмов в гене LCT (rs4988234) выявило ассоциации генотипа С/С 13910 с тяжелыми формами абдоминального ожирения у детей (индекс массы тела > 97-го перцентиля), повышенным уровнем тревожности и снижением оценки качества жизни за счет физического компонента здоровья, что может быть использовано при моделировании поведенческой интервенции и потребовать возможной заместительной терапии препаратами экзогенной лактазы.
Background. The purpose of the study was to determine the association of single-nucleotide polymorphisms (SNP) in the lactase gene (LCT) with the development of obesity in children based on the study of personal and reactive anxiety (Spielberger-Khanin test) and quality of life assessment (MOS SF-36). Materials and methods. Genotyping was performed on a polymorphic enhancer of the gene MCM6 (minichromosome maintenance complex complex 6) encoding the expression of the LCT gene in 62 children aged 12–18 years with different forms of obesity. The first group (n = 31) included children with recessive allele C/C 13910 polymorphism rs4988234. The second group (n = 31) consisted of children with dominant homozygous allele T/T 13910 or heterozygous allele C/T 13910. Results. There was a 6-fold increase in the incidence of the C/C 13910 genotype in children with severe obesity (body mass index (BMI) > 97th percentile). The presence of a high level of personality (46.5 ± 0.4) and an average level of reactive anxiety (33.2 ± 0.9) in children with genotype C/C 13910 was proved, as compared to a moderately high level of personality (37.5 ± 0.8) and low reactive anxiety (24.3 ± 0.8) in patients with genotypes C/T and T/T 13910 (p < 0.05). The results of the quality of life assessment in adolescents with obesity were characterized by a deterioration in the level of the physical component of health in the genotype C/C 13910, namely in young men — due to a decrease in the parameter of a role-related functioning determined by the physical condition, in girls — due to the decrease in the general level of the health (p < 0.05). Conclusions. Thus, the study of single-nucleotide polymorphisms in the LCT gene (rs4988234) revealed associations of the C/C 13910 genotype with severe forms of abdominal obesity in children (BMI > 97th percentile), increased anxiety and decreased quality of life assessment due to the physical component of health, that can be used in the modeling of behavioral intervention and require a possible substitution treatment with exogenous lactase preparations.
Вступ
Практично у всьому світі кількість дітей, хворих на ожиріння, подвоюється кожні три десятиліття. За останні 20 років поширеність ожиріння серед дітей віком від 6 до 11 років збільшилася вдвічі (з 7 до 13 %), а серед підлітків віком від 12 до 18 років — більше ніж у 3 рази (з 5 до 17 %) [7, 11, 16]. В Україні поширеність дитячого ожиріння у 2015 році становила 10,83 на 1 тис. дітей віком 0–14 років та 28,27 на 1 тис. підлітків віком 15–18 років. Первинна захворюваність на ожиріння у 2015 році становила 2,39 на 1 тис. дітей віком 0–14 років та 4,51 на 1 тис. підлітків віком 15–18 років [3].
Зростаюча поширеність ожиріння і надмірної ваги серед підлітків не може бути пояснена виключно невідповідністю кількості енергії споживаної їжі енерговитратам макроорганізму. Ризик розвитку ожиріння асоційований як із наявністю мутацій генів-кандидатів, так і з особливостями емоційно-особистісної сфери та оцінки якості життя, особливо в періоді дитячого віку [6, 17]. Ми вважаємо, що в процесі розвитку ожиріння в дітей відіграють ключову роль надлишок лактози в щоденній дієті та негативне ставлення до життя (рис. 1)
/18-1.jpg )
З огляду на те, що розвиток цивілізації сприяв поширенню лактотрофної дієти з першого року на всі періоди життя, не дивна поява надлишкового навантаження лактози в цивілізованої людини. На сьогодні Україна займає перше місто у світі за середньорічним рівнем споживання лактази, що становив у 2015 році 5,54 кг/рік, випереджаючи країни Європейського Союзу та Китай із рівнями споживання 2,9 кг/рік і 0,48 кг/рік відповідно [19]. Первинно для людини було характерне генетично детерміноване зниження лактазної активності, що спостерігається, як правило, після першого року життя дитини. Дана інгібіція активності лактази обумовлена лактазною недостатністю дорослого типу, пов’язаною з генотипом С/С 13910 SNP rs4988234 гена LCT. Yuva Itan і співавт. [9] вважають, що приблизно 7,5 тисяч років тому у Європі сталася позитивна селекція лактазної персистенції (гомозиготний генотип Т/Т 13910 і гетерозиготний генотип C/Т 13910), що характеризується продукцією ферменту лактази ентероцитами протягом усього життя. Індивідууми з персистенцією лактази добре переносять навантаження лактозою в будь-якому віковому періоді життя. Тепер генотип С/С 13910 SNP rs4988234 гена LCT спостерігається в 75 % індивідуумів людської популяції після 5-річного віку. Поєднання надлишкового надходження лактази з продуктами харчування з одночасним віковим зниженням активності лактази збільшує ймовірність імуноопосередкованих захворювань людини, у тому числі так званої «хвороби цивілізації» — ожиріння з формуванням інсулінорезистентності [1, 2, 13, 18].
З іншого боку, доведено, що в підлітків, які страждають від ожиріння, в 1,6 раза вищі рівні депресії та тривожності. Ожиріння в дівчат-підлітків зумовлює в 3,8 раза вищий ризик формування депресивних станів у зрілому жіночому віці. У дітей молодшого шкільного віку (6–10 років), які мають надлишкову вагу та ожиріння, також реєструються в 3 рази вищі показники тривожності порівняно з однолітками [4, 10].
Установлено, що психопатологічний дистрес, що спостерігається у 26 % осіб з ожирінням, погіршує якість життя більше, ніж супутні ожирінню соматичні захворювання [5]. Розвиток психопатологічного дистресу здебільшого обумовлений заниженою оцінкою значимості власної особистості і низькою самооцінкою якості життя. Попередні дослідження показали, що самооцінка якості життя є багатовимірним соціологічним і прогностичним маркером, що асоційовано навіть із ризиком життєзагрожуючих несприятливих подій, особливо в дітей і підлітків. Зокрема, негативна оцінка якості життя асоційована зі збільшенням ризику смертності в перші 27 років після формування негативної думки [20]. Цікаві результати, що були отримані при вивченні даних анкетування дорослих американців Kyoung Eun Joung і співавт. [8], які свідчать про те, що низька оцінка якості життя високоасоційована з розвитком абдомінального ожиріння і рівнем концентрації лептину, резистину, адипонектину в сироватці крові.
Недостатній синтез ферменту LCT сприяє персистенції хронічного запального процесу за рахунок специфічного інгібування лактозою основного ліганда рецептора клітинного апоптозу Т-клітинного імуноглобуліну і домену-3 муцину (Tim-3) — галектину-9 (Gal-9) (рис. 2). Це призводить до пролонгації запалення, накопичення у вісцеральній жировій тканині прозапальних макрофагів, зниження CD4+CD25+Foxp3+Т-регуляторних лімфоцитів, що чинять потужну імуносупресуючу дію, й сприяє збільшенню інсулінорезистентності і гіперфагії [15].
Матеріали та методи
На базі дитячого ендокринологічного відділення МДКЛ № 1 м. Дніпра було проведено обстеження 62 дітей (34 хлопчики та 28 дівчаток) віком 12–18 років з ожирінням.
Проведені вимірювання антропометричних показників: зросту, ваги тіла, індексу маси тіла (ІМТ), окружності талії (ОТ), окружності стегон (ОС), співвідношення ОТ/ОС. Оцінка ІМТ (кг/м2) здійснювалася згідно з перцентильними кривими з урахуванням стандартних відхилень (СВ) відповідно до віку і статі. Нормальну масу тіла діагностували при значеннях ІМТ у діапазоні від 5-го до 85-го перцентиля (від –1 до +1 СВ). Ожиріння в дітей діагностували при ІМТ > 95-го перцентиля (від +2 до +3 СВ), надмірну вагу — при ІМТ у межах 85–95-го перцентиля (від +1 до +2 СВ), тяжкі форми ожиріння — при ІМТ > 97-го перцентиля (> 3 СВ) відповідно до віку та статі.
Дослідження поліморфізмів гена LCT було виконане в лабораторії Synevo за допомогою полімеразної ланцюгової реакції з детекцією результатів у реальному часі. Як аналізатор використовувався детектор «ДТ 96», тест-системи компанії «ДНК-Технология» (Російська Федерація). Матеріалом для дослідження була венозна кров.
Для вивчення психотипів особистості дітей із SNP LCT при ожирінні проводилось анкетування з використанням тесту Спілбергера — Ханіна. За результатами анкетування низький рівень тривожності відмічався при 30 балах, середній — при 31–45 балах, високий — при 46 балах.
Для оцінки якості життя підлітків використовували опитувальник MOS-SF-36 (MOS 36-item Short-Form Health Survey), що містив вісім шкал. Чотири шкали характеризували фізичний компонент здоров’я (Physical Health — РН) та включали: 1) Physical Functioning (PF) — фізичне функціонування; 2) Role-Physical (RP) — вплив фізичного стану на рольове функціонування; 3) Bodily Pain (BP) — інтенсивність болю та її вплив на здатність займатися повсякденною діяльністю; 4) General Health (GH) — загальний стан здоров’я. Наступні 4 шкали асоціювались із психологічним компонентом здоров’я (Mental Health — МН) та містили: 1) Vitality (VT) — життєздатність; 2) Social Functioning (SF) — соціальне функціонування; 3) Role-Emotional (RE) — вплив емоційного стану на рольове функціонування; 4) Mental health (Mh) — самооцінку психічного здоров’я. Показники кожної шкали варіювали між 0 і 100 — чим вище значення показника, тим краща оцінка за обраною шкалою: від 0 до 20 % — низький показник якості життя; від 21 до 40 % — знижений; від 41 до 60 % — середній; від 61 до 80 % — помірно високий та від 81 до 100 % — високий.
Статистична обробка результатів проведена з використанням пакета програм StatSoft Statistica v. 6.0, SPSS 9.
Результати та обговорення
За результатами генотипування LCT (rs4988235) за допомогою полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі було створено дві групи порівняння з 62 дітей віком 12–18 років, хворих на ожиріння. До першої групи (n = 31) увійшли діти, які мали рецесивну алель С/С 13910 поліморфізму rs4988234. Другу групу (n = 31) становили діти з домінантною гомозиготною алеллю Т/Т 13910 (n = 10) або гетерозиготною алеллю С/Т 13910 (n = 21). Середній рівень ІМТ у дітей першої групи дорівнював 31,21 ± 0,04 кг/м2 та був вище від 95-го перцентиля, тоді як у другій групі — 26,12 ± 1,03 кг/м2 та був вище від 85-го перцентиля відповідно до віку та статі. Середній рівень дітей із тяжкими формами ожиріння, коли ІМТ > 97-го перцентиля, у першій групі порівняння становив 37,5 ± 12,5 %, тоді як у другій — 6,67 ± 6,67 % (р < 0,05).
Середні рівні ОТ та співвідношення ОТ/ОС як у юнаків, так і в дівчат мали статистично значимі відмінності (р < 0,05) у групах порівняння. У юнаків та дівчат першої групи середній рівень ОТ становив 111,68 ± 3,24 та 92,54 ± 4,15 см відповідно, співвідношення ОТ/ОС — 0,98 ± 0,05 та 0,91 ± 0,07 відповідно, що асоціювалось з абдомінальним типом ожиріння згідно з IDF Consensus 2007 [21].
При вивченні емоційно-особистісної сфери в обстежених дітей використовувався тест Спілбергера — Ханіна з підрахунком середніх рівнів особистісної та реактивної тривожності. За цією шкалою були зареєстровані вищі (р < 0,05) показники особистісної та реактивної тривожності в дітей із першої групи порівняно з дітьми з другої групи, що збігається з даними літератури [6, 12, 14], більш виражені при генотипі С/С 13910 (рис. 3). При цьому в дітей першої групи відзначався високий рівень особистісної тривожності (46,5 ± 0,4), у дітей другої групи — середній рівень особистісної тривожності (37,5 ± 0,8).
Середній рівень реактивної тривожності відмічався в першій групі дітей (33,2 ± 0,9; р < 0,05), тоді як у другій групі він був низьким та становив 24,3 ± 0,8 при р > 0,05. Середні показники особистісної тривожності в першій та другій групах порівняння перевищували в 1,4 раза аналогічні показники реактивної тривожності в дітей.
Аналіз якості життя в підлітків з ожирінням у досліджуваних групах продемонстрував незначимі відмінності рівнів PH та МН (рис. 3), за виключенням показника RP. У першій групі пацієнтів він діагностувався на помірно високому (75,61 ± 3,1 %), а в другій групі — на високому рівні (86,31 ±3,81 %) серед юнаків та дівчат та лише серед юнаків — на рівні 78,12 ± 5,91 % та 92,64 ± 3,68 % у відповідних групах (р < 0,05) (рис. 4).
Оцінка якості життя серед дівчат з ожирінням, асоційованим із SNP LCT, продемонструвала, що в першій групі дослідження показник GH статистично нижчий, ніж у другій групі, та становив відповідно 44,20 ± 4,59 % та 57,5 ± 4,5 % (р < 0,05) (рис. 5).
Висновки
1. У підлітків з ожирінням, асоційованим із генотипом С/С 13910, у 6 разів вищий рівень частоти зустрічальності тяжких форм абдомінального ожиріння, ніж у підлітків із генотипами С/Т та Т/Т 13910.
2. У дітей з ожирінням, асоційованим із генотипом С/С 13910, відмічаються високий рівень особистісної тривожності та середній рівень реактивної тривожності порівняно з дітьми з генотипами Т/Т та С/Т 13910, у яких рівень особистісної тривожності реєструвався на середньому, а реактивної — на низькому рівні.
3. Якість життя в юнаків з ожирінням, що асоціюється з генотипом С/С 13910, статистично значимо нижча за показниками рольового функціонування, зумовленого фізичним станом (RP), порівняно з юнаками з генотипами С/Т та Т/Т 13910.
4. Якість життя в дівчат з ожирінням, що асоціюється з генотипом С/С 13910, статистично значимо нижча за показниками загального здоров’я (GH) порівняно з дівчатами з генотипами С/Т та Т/Т 13910 та хлопцями з генотипом С/С 13910.
Конфлікт інтересів. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.
Список литературы
1. Abaturov AE, Nikulina AA, Petrenko LL. Lactase deficiency in children. // Mezhdunarodnyj zhurnal pediatrii, akusherstva i ginekologii. 2015;2(7):51. (In Russian).
2. Abaturov OE, Nikulina AO. Association of one-nucleotide polimorphism of the lactase gene with the insulin resistance of children. Suchasnі medichnі tehnologії. 2016;4(31): 33-36. (In Ukrainian).
3. Zelinska NB, Rudenko NG, Rudenko OG. Statistical-analitichny dovіdnik children's endocrinologist. DZ Center for Statistical Medicine of the Ministry of Health of Ukraine; Kyiv. 2016: 22. (In Ukrainian).
4. BeLue R, Francis LA, Colaco B. Mental Health Problems and Overweight in a Nationally Representative Sample of Adolescents: Effects of Race and Ethnicity. Pediatrics. 2009 Feb;123(2): 697-702. doi: 10.1542/peds.2008-0687.
5. Buttitta M, Iliescu C, Rousseau A et al. Quality of life in overweight and obese children and adolescents: a literature review. QualLifeRes. 2014 May;23(4):1117-39. doi: 10.1007/s11136-013-
0568-5.
6. Colquitt JL, Loveman E, O'Malley C, et al. Diet, physical activity, and behavioural interventions for the treatment of overweight or obesity in preschool children up to the age of 6 years. Cochrane Database Syst Rev. 2016 Mar 10;3:CD012105. doi: 10.1002/14651858.CD012105.
7. Gracious BL, Cook SR, Meyer AE, Chirieac MC, Malhi N, Fischetti AT, Finucane TL, Ma Y. Prevalence of overweight and obesity in adolescents with severe mental illness: a cross-sectional chart review. J Clin Psychiatry. 2010 Jul;71(7):949-54. doi: 10.4088/JCP.09m05033gre. Epub 2010 May 4.
8. Joung KE, Park KH, Zaichenko L, et al. Early life adversity is associated with elevated levels of circulating leptin, irisin, and decreased levels of adiponectin in midlife adults. J Clin Endocrinol Metab. 2014 Jun;99(6):E1055-60. doi: 10.1210/jc.2013-
3669.
9. Itan Y, Powell T, Beaumont MA et al. The origins of lactase persistence in Europe. PLoSComput Biol. 2009;5(8):e1000491. doi: 10.1371/journal.pcbi.1000491.
10. Knop C, Singer V, Uysal Y, et al. Extremely obese children respond better than extremely obese adolescents to lifestyle interventions. Pediatr Obes. 2015 Feb;10(1):7-14. doi: 10.1111/j.2047-6310.2013.00212.
11. Lobstein T, McPherson К. Nothing new in UK's strategy on childhood obesity. Lancet. 2016 Aug 27;388(10047):853-4. doi: 10.1016/S0140-6736(16)31471-4. Epub 2016 Aug 25.
12. Martin A, Saunders DH, Shenkin SD et al. Lifestyle intervention for improving school achievement in overweight or obese children and adolescents. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Mar 14;(3):CD009728. doi: 10.1002/14651858.CD009728.pub2.
13. Misselwitz B, Pohl D, Frühauf H, Fried M et al. Lactose malabsorption and intolerance: pathogenesis, diagnosis and treatment. United European Gastroenterol. J. 2013; 1(3):151-159. doi: 10.1177/2050640613484463.
14. Nascimento MM, Melo TR, Pinto RM, et al. Parents' perception of health-related quality of life in children and adolescents with excess weight. J Pediatr (Rio J). 2016 Jan-Feb;92(1):65-72. doi: 10.1016/j.jped.2015.04.006. Epub 2015 Sep 21.
15. Paasela M, K.-L. Kolho, O. Vaarala, et al. Lactose inhibits regulatory T-cell-mediated suppression of effector T-cell interferon-γ and IL-17 production. British Journal of Nutrients. 2014;112(11):1819-25. doi: 10.1017/S0007114514001998.
16. Peplies J, Börnhorst C, Günther K et al. IDEFICS consortium. Longitudinal associations of lifestyle factors and weight status with insulin resistance (HOMA-IR) in preadolescent children: the large prospective cohort study IDEFICS. Int J Behav Nutr Phys Act. 2016 Sep 2;13(1): 97. doi: 10.1186/s12966-016-0424-4.
17. Rajjo T, Mohammed K, Alsawas M, Ahmed AT, Farah W, Asi N, Almasri J, Prokop LJ, Murad MH. Treatment of Pediatric Obesity: An Umbrella Systematic Review. J Clin Endocrinol Metab. 2017 Mar 1;102(3):763-75. doi: 10.1210/jc.2016-2574.
18. Savaiano DA, Ritter AJ, Klaenhammer TR, James GM еt al Improving lactose digestion and symptoms of lactose intolerance with a novel galacto-oligosaccharide (RP-G28): a randomized, double-blind clinical trial. Nutr J. 2013;12:160. doi: 10.1186/1475-2891-
12-160
19. Soriа С. Milk Consumption Per Capita Worldwide. Food Beast: Map of Milk Consumption and Lactose Intolerance Around the World. 2015 Dec 29; 12:345-364. available from: http://www.indexmundi.com/blog/index.php/2013/03/01/milk-consumption-per-capita-worldwide/
20. Vondrova D, Kapsdorfer D, Argalasova L, et al. The impact of selected environmental, behavioral and psychosocial factors on schoolchildren's somatic and mental health. Rev Environ Health. 2016 Nov 22. doi: 10.1515/reveh-2016-
0034.
21. Zimmet P, Alberti GM, Kaufman F, et al. The metabolic syndrome in children and adolescents - an IDF consensus report. Pediatric Diabetes. 2007;52(4):29-32. doi: 10.1111/j.1399-5448.2007.00271.x.
/18-1.jpg )
/19-1.jpg )
/20-1.jpg )
/20-2.jpg )