Ocena znaczenia polimorfizmu genów białek o różnym działaniu na metabolizm

4.2.6.1. Polimorfizmy genu białka szoku cieplnego HSP-70 (HSP-70-2 – mutacja typu silent [Gln] w kodonie 351 A→G oraz HSP-70-hom T→C; substytucja Met493Thr)

W badanej grupie allel A HSP-70-2 występuje z częstością alleliczną 37,9%.

U mężczyzn częstość allelu A jest niższa (32,1%) niż u kobiet (40,4%) i nie różni się pomiędzy grupami podzielonymi według kategorii otyłości. Rozkład genotypów jest zgodny z prawem Hardy’ego i Weinberga, a różnice pomiędzy kobietami a mężczyzna-mi nie są istotne statystycznie w teście χ² (tab. 10a).

W podgrupach o genotypie GG występują wyższe BMI i wyższa procentowa za-wartość tkanki tłuszczowej oraz wyższy wskaźnik WHR niż u heterozygot i homozy-got AA (tab. 7.62–7.66 – Suplement). W podgrupach homozyhomozy-got GG i heterozyhomozy-got AG występują również wyższe stężenia leptyny niż u homozygot AA.

Podczas analizy wpływu genotypu HSP-2 na parametry biochemiczne uczestników badania (tab. 7.62–7.66) zwraca uwagę fakt, że pacjenci o genotypie homozygotycz-nym GG w teście lipemii poposiłkowej (DTTL) cechowali się istotnie wyższymi stęże-niami wolnych kwasów tłuszczowych: na czczo (pAG vs GG = 0,0067, test post hoc Bonferoniego), po 2 godzinach (pAG vs GG = 0,00268, test post hoc Bonferoniego) i triglicerydów po 4 godzinach (pAG vs GG = 0,0459, test post hoc Bonferoniego).

Ryc. 45. Wpływ genotypu HSP-70-2 na stężenie triglicerydów (lewy wykres) i wolnych kwasów tłusz-czowych (prawy wykres) w teście lipemii poposiłkowej u kobiet. Istotne różnice w stężeniu triglicerydów po 4 godzinach testu (pAG vs GG = 0,0431, test post hoc Bonferoniego) i stężenia wolnych kwasów tłuszczowych na czczo (pAG vs GG = 0,025, test post hoc Bonferoniego) i po 2 godzinach trwania testu (pAA vs GG = 0,022, test post hoc Bonferoniego)

Różnice te, istotne statystycznie, występowały również w grupach kobiet (ryc. 45) i otyłych kobiet na czczo (pAG vs GG = 0,025, pAG vs GG = 0,034, test post hoc Bonfe-roniego), po 2 godzinach (pAA vs GG = 0,022 i pAA vs GG = 0,045, test post hoc Bon-feroniego), słabiej w grupie mężczyzn, natomiast stwierdzono brak tej zależności w gru-pie otyłych mężczyzn.

Nie obserwowano różnic we wszystkich badanych parametrach w przebiegu DTTG pomiędzy różnymi genotypowo podgrupami białka HSP-70-2.

Genotyp GG HSP-70-2 ma niewielki wpływ na ujawnienie się otyłości w młodym wieku (ryc. 46).

Ryc. 46. Trójwymiarowy obraz zależności pomiędzy wskaźnikiem masy ciała (BMI) a wiekiem, w którym ujawniła się otyłość w grupach różniących się genotypem HSP-70-2

Drugim często występującym polimorfizmem białka szoku cieplnego HSP-70 jest substytucja T→C wywołująca zamianę metioniny na tyrozynę w kodonie 493 genu HSP- -70-hom.

Allel Thr występował u 22% osób, nie różniąc się częstością występowania u kobiet i u mężczyzn. Częściej występował u otyłych kobiet (24%) i u otyłych mężczyzn (23%). Rozkład genotypów był zgodny z prawem Hardy’ego i Weinberga (tab. 10), a różnice częstości nie były istotne statystycznie (tab. 10a).

Szczegółową analizę badanych parametrów pokazano w tab. 7.67–7.71 – Suplement.

Podgrupy o genotypie Thr/Thr były bardziej otyłe od heterozygot Met/Thr i homozy-got Met/Met, cechowały je wyższe BMI, WHR i wyższa zawartość tkanki tłuszczowej oraz średnie stężenie leptyny (różnice te nie są istotne statystycznie). W całej grupie badanej genotyp homozygotyczny Thr/Thr cechował wyższy poziom triglicerydów, niż-szy poziom HDL i wyższe średnie stężenia glukozy w doustnym teście tolerancji glukozy (tab. 7.67). Obserwowano również wyższe średnie stężenia WKT po posiłku, wyższe średnie stężenia insuliny i wyższe pole powierzchni pod krzywą wydzielania insuliny w przebiegu testu DTTL (różnice te nie są istotne statystycznie). Natomiast w grupie otyłych kobiet obserwowano istotnie statystycznie wyższe stężenia triglicerydów (pCT vs TT = 0,0128, test post hoc Bonferoniego) i wolnych kwasów tłuszczowych na czczo (pCT vs TT = 0,0486, test post hoc Bonferoniego). U mężczyzn z genotypem Thr/Thr obserwowano trend do wyższych średnich stężeń triglicerydów i WKT oraz glukozy i insuliny. Natomiast istotnie wyższe stężenie leptyny na czczo, po 4 i 8 godzinach testu lipemii poposiłkowej, obserwowano u homozygot Thr/Thr (pCC vs TT = 0,0272; pCC vs TT = 0,012; pCC vs TT = 0,025 odpowiednio, test post hoc Bonferoniego).

W grupach otyłych kobiet i otyłych mężczyzn homozygotyczny genotyp Thr/Thr współwystępuje nie tylko z wyższymi stężeniami triglicerydów, lecz także z wyższymi stężeniami glukozy, cholesterolu i cholesterolu LDL.

Genotyp rzadki Thr/Thr nieznacznie predysponuje do wcześniejszego rozwoju oty-łości (ryc. 47).

Ryc. 47. Trójwymiarowy obraz zależności pomiędzy wskaźnikiem masy ciała (BMI) a wiekiem, w którym ujawniła się otyłość w grupach różniących się genotypem HSP-70-hom

4.2.6.2. Receptory jądrowe aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPAR).

Mutacja w kodonie 115 (substytucja Pro115Gln) i polimorfizm C→G;

substytucja Pro12Ala

W badanej grupie nie znaleziono mutacji Pro115→Ala opisywanej w piśmien-nictwie jako jednogenowa przyczyna otyłości.

Polimorfizm (Pro12→Ala) tego samego genu, którego przyczyną jest punktowa mu-tacja C→G w kodonie 12, występuje często w populacji europejskiej (2–5% w formie homozygotycznej GG) [224–226, 231, 232]. W badanej grupie homozygotyczny genotyp Pro/Pro występował z częstością 65,8%, heterozygotyczny Pro/Ala z częstością 30,7%, a najrzadszy Ala/Ala z częstością 3,5%. Częstość alleliczna dla allelu Ala wynosiła w badanej grupie 18,8%. U kobiet w badanej grupie genotyp Ala/Ala jest częstszy niż u mężczyzn, ale zarówno w całej grupie, jak i w grupie kobiet i mężczyzn rozkład geno-typów był zgodny z prawem Hardy’ego i Weinberga, a różnice w częstościach w grupie kobiet i mężczyzn nie były istotne statystycznie (tab. 10a).

Wyniki dotyczące wpływu tego polimorfizmu na wybrane do badań parametry oce-niające cechy antropometryczne, gospodarkę lipidową i insulinooporność przedstawio-no w tab. 7.72–7.76 – Suplement.

W całej grupie badanej nie wykazano istotnego statystycznie wpływu zmienności genotypowej genu PPAR-γ2 Pro/Ala na poziom BMI. Jedynie we wszystkich grupach badanych obserwuje się nieznaczny trend do wyższych wartości wskaźnika masy ciała i procentowej zawartości tkanki tłuszczowej w grupie o genotypach heterozygotycz-nym Pro/Ala i homozygotyczheterozygotycz-nym Ala/Ala. W grupie kobiet o genotypie homozygo-tycznym Ala/Ala stwierdzono wyższą procentową zawartość tkanki tłuszczowej, która jest znamienna statystycznie (ryc. 48) (analiza Anova, p = 0,048 w teście post hoc Bonferoniego).

Ryc. 48. Średnie wartości współczynnika BMI i procentowej zawartości tkanki tłuszczowej w grupach kobiet różniących się genotypem PPAR-γ (homozygoty [CC] Pro12Pro; heterozygoty [CG] Pro12Ala i homozygoty [GG] Ala12Ala), * analiza Anova p = 0,048

Genotyp Ala/Ala występował najczęściej w grupie otyłych kobiet. Wiązał się on z procentowo wyższą zawartością tkanki tłuszczowej i korzystniejszą jej lokalizacją wyrażoną mniejszym wskaźnikiem WHR (tab. 7.75). Tę samą tendencję można było zaobserwować w grupie otyłych mężczyzn (tab. 7.76) i słabiej we wszystkich pozosta-łych grupach poddanych analizie.

Grupy o rzadkim genotypie Ala/Ala (GG) charakteryzowały się niskimi polami pod krzywymi wydzielania insuliny i niskim wskaźnikiem HOMA-IR. Krzywe wydzielania insuliny w przebiegu testów DTTG i DTTL różnią się istotnie dla genotypu Ala/Ala (ryc. 49). Wyrzut insuliny w trakcie DTTL dla genotypu Ala/Ala jest istotnie wyższy po 2 godzinach w porównaniu z grupami nosicieli allelu Pro. Przeciwnie w teście ob-ciążenia glukozą – wyrzut insuliny dla grupy genotypowej Ala/Ala jest najniższy.

Charakterystyczne dla osób o genotypie Ala/Ala było opóźnienie w wyrzucie in-suliny w przebiegu testu obciążenia glukozą. Istotnie statystycznie niższy w grupie o genotypie Ala/Ala był również wskaźnik DELTA świadczący o niskim wydziela-niu insuliny w pierwszej fazie (analiza Anova test post hoc Bonferoniego pCC vs GG = 0,013).

Kobiety o genotypie Ala/Ala charakteryzowały się wyższymi stężeniami triglicery-dów w 4. godzinie (analiza Anova test post hoc Bonferoniego pCC vs GG = 0,034) i wyższymi stężeniami WKT w 8. godzinie testu DTTL (analiza Anova test post hoc Bonferoniego pCC vs GG = 0,040) (ryc. 50).

Ryc. 49. Krzywe wydzielania insuliny w grupie kobiet podczas DTTG (lewy wykres) i DTTL (prawy wykres dla różnych genotypowo grup PPAR-γ (homozygoty [CC] Pro12Pro; heterozygoty [CG] Pro12Ala i homozy-goty [GG] Ala12Ala). Istotne statystycznie różnice w wyrzucie insuliny po 30 minutach trwania testu DTTG (CC vs GG p = 0,019; analiza Anova test post hoc Bonferoniego) i w wyrzucie insuliny w przebiegu DTTL po 2 godzinach trwania testu (CG vs GG p = 0,012 analiza Anova test post hoc Bonferoniego)

Ryc. 50. Krzywe stężeń triglicerydów (lewy wykres) i wolnych kwasów tłuszczowych (prawy wykres) w przebiegu DTTL w grupach kobiet o różnym genotypie PPAR-γ (homozygoty [CC] Pro12Pro; hetero-zygoty [CG] Pro12Ala i homohetero-zygoty [GG] Ala12Ala). Istotne statystycznie: wyższe stężenia triglicerydów po 4. godzinie (analiza Anova test post hoc Bonferoniego pCC vs GG = 0,034) i wyższe stężenia WKT w 8. godzinie testu DTTL (analiza Anova test post hoc Bonferoniego pCC vs GG = 0,040)

Podsumowanie

Rzadki genotyp Ala/Ala predysponował nosicieli do wyższej zawartości tkanki tłuszczowej i niższego wskaźnika WHR. U osób o genotypie Ala/Ala obserwowano niższe wskaźniki HOMA-IR i DELTA. Równocześnie obserwowano opóźnienie wy-rzutu insuliny zarówno w teście DTTG i DTTL. Genotyp Ala/Ala u kobiet cechowały również wyższe stężenia WKT i triglicerydów w przebiegu DTTL.

4.2.6.3. Polimorfizm czynnika transkrypcyjnego FOX-C2 – substytucja C→T w pozy-cji –512 promotora

W badanej grupie rzadki genotyp TT występował u 16% badanych. Genotyp hete-rozygotyczny CT występował u 56%, a CC u 28%. Rozkład genotypów polimorfizmu promotora czynnika transkrypcyjnego FOX-C2 C-512→T był zgodny z prawem Har-dy’ego i Weinberga (tab. 10). Częściej genotyp rzadki TT występował u kobiet (17%)

niż u mężczyzn (13%) (test χ² p = 0,049) (tab. 10a). Szczegółowe wyniki dotyczące wpływu genotypu –512 C→T genu FOX-C2 na badane parametry przedstawiono w suplemencie (tab. 7.77–7.81 – Suplement).

W grupach z allelem T (TT i CT) obserwowano wyższe średnie BMI, wyższą pro-centową zawartość tkanki tłuszczowej i wyższy wskaźnik WHR (ryc. 51) (różnice nieistotne statystycznie).

Grupy różniące się genotypem czynnika transkrypcyjnego FOX-C2 nie różniły się w doustnym teście tolerancji glukozy zarówno stężeniami glukozy, jak i wyrzutem insuliny (tab. 7.77–7.81).

Ryc. 51. BMI, procentowa zawartość tkanki tłuszczowej i wskaźnik WHR w różnych genotypowo gru-pach mutacji promotora –512 C→T genu FOX-C2

Badane parametry biochemiczne w przebiegu DTTL nie różniły się w ocenianych grupach podzielonych ze względu na genotyp (ryc. 52).

Ryc. 52. Stężenia triglicerydów, insuliny, wolnych kwasów tłuszczowych i leptyny w przebiegu DTTL u kobiet różniących się genotypem –512C→T FOX-C2

Obserwowano jedynie nieznacznie wyższe stężenia leptyny w całej grupie (ryc. 52) i w grupie kobiet o genotypie TT. Otyłość występowała w grupie o genotypie TT w młodszym wieku niż w grupie o genotypie CC (ryc. 53).

Ryc. 53. Trójwymiarowy obraz zależności pomiędzy wskaźnikiem masy ciała (BMI) a wiekiem, w którym ujawniła się otyłość w grupach różniących się genotypem –512 C→T FOX-C2

Podsumowanie

Polimorfizm –512 C→T czynnika transkrypcyjnego FOX-C2 związany był z wy-stępowaniem wyższych wskaźników otyłości w grupie o rzadkim genotypie TT.

Wyższe BMI obserwowano również u młodszych przedstawicieli grupy badanej.

4.2.7. Analiza pojedynczych mutacji genów sprzyjających rozwojowi otyłości i ich wpływ