contribuția

  • abstract
  • Fundal:
  • metode:
  • rezultatele:
  • concluzie:
  • introducere
  • Materiale și metode
  • obiecte
  • măsurare
  • Selectarea genelor candidate
  • Determinarea genotipurilor
  • Design de studiu
  • analize statistice
  • Rezultatul
  • discuţie

abstract

Fundal:

Mai multe gene candidate au fost legate de obezitate, dar foarte puține studii au testat mai multe gene pe rând.

metode:

În acest studiu, 15 polimorfisme au fost testate în 10 gene candidate ale obezității pentru asocierea cu modificări ale adipozității măsurate pe o perioadă de 6-10 ani, cu un maxim de 332 de adulți cu o gamă largă de adipozitate (17, 5) 2) din Studiu de familie din Quebec. Modele de regresie succesive au fost utilizate pentru a identifica o combinație de gene care explică modificările adipozității după ajustarea în funcție de vârstă (linia de bază), sex, linia de bază a adipozității variabile și durata de urmărire. Analizele au fost efectuate pe tot eșantionul și repetate cu stratificare pentru vârstă (1, 2) Pe de altă parte, deși este recunoscut faptul că fondul genetic nu s-a dezvoltat prea mult în secolul trecut, par să existe gene și variante de secvență care definesc predispoziția pentru a dezvolta 113 gene candidate au fost asociate cu fenotipuri legate de obezitate în cel puțin un studiu din ultimii 20 de ani.3 Este nevoie de o mai bună înțelegere a modului în care aceste gene interacționează cu factorii determinanți ai obezității de mediu pentru a preveni creșterea în greutate și/sau îmbunătăți pierderea în greutate.

Foarte puține studii au examinat contribuția factorilor genetici la determinarea modificărilor adipozității. Rezultatele a două studii au arătat că modificările indicelui de masă corporală (IMC) în timp sunt influențate de factori genetici. 4, 5 Rezultatele unui studiu longitudinal al familiei din Quebec au arătat, de asemenea, o asemănare semnificativă a familiei cu modificări ale IMC și ale grăsimii subcutanate cu 37%, respectiv 16% moștenire. 6 Recent, s-a constatat o agregare familială semnificativă cu modificări de 7 ani ale IMC și adipozitate măsurate la mai mult de 1.300 de subiecți din 521 de familii cu estimări ale eredității variind de la 12% pentru modificările grăsimii subcutanate până la 45% pentru modificările circumferinței taliei. 7 În ciuda dovezilor că factorii genetici joacă un rol în determinarea modificărilor adipozității, foarte puține studii au examinat rolul genelor obezității candidate în aceste modificări. Rezultatele mai multor studii au arătat că β2 și leptina adrenergică (LEPR), receptorul 8 glucocorticoid (GCCR), 9 adipsin și β2 adrenergic, 10 și neuromedin β (NMB) 11 au fost asociate cu modificări ale adipozității în timp. Cu toate acestea, niciunul dintre aceste studii nu a luat în considerare rolul mai multor gene analizate simultan într-un model multigenic în determinarea modificărilor adipozității în timp.

În acest studiu, într-un studiu prospectiv cu 6 până la 10 ani de urmărire, am testat ipoteza că unele gene candidate ale obezității, atunci când fac parte din același model de regresie, prezic semnificativ modificările adipozității de-a lungul anilor la adulți. Prezența unei asocieri între o genă candidată și modificările adipozității ar putea fi interpretată ca dovadă a interacțiunii genelor în funcție de vârstă, care este un caz special de interacțiune genetică cu mediul. Genele și polimorfismele conservate pentru acest studiu au fost exprimate periferic, au fost deja asociate cu fenotipuri legate de obezitate în mai mult de cinci studii sau au fost semnificativ asociate cu modificări ale adipozității în timp în rapoartele anterioare de studiu de familie din Quebec (QFS). 3, 9, 11

Materiale și metode

obiecte

QFS este un studiu prospectiv de familie care își propune să studieze genetica obezității și comorbiditățile acesteia. 12 Subiecții acestui studiu au fost bărbați și femei adulți sănătoși (

17, 5 ani), pentru care au fost disponibile cel puțin două rate de adipozitate în diferite faze ale QFS (faza 1: 1978-1982; faza 2: 1990-1997; faza 3).: 1995 - 2001). În momentul primei măsurători, subiecții aveau vârsta de 39,3 ± 11,0 ani (variind de la 17,5 la 72,9 ani) și erau în medie ușor supraponderali (25,5 ± 5,7 kg/m2; variind de la 17, 6 la 55, 6 kg/m2 ). Perioada medie de urmărire a variat de la 6,0 ± 0,9 la 10,4 ± 3,4 ani pentru circumferința taliei (WG) și IMC. Distribuția în funcție de vârstă în acest eșantion QFS este reprezentativă pentru cele două grupe de vârstă corespunzătoare celor două generații (părinți și descendenți) care au fost observate în studiul familial, cum ar fi QFS. Pe baza vârstei la prima măsurare, cele două grupe de vârstă corespund aproximativ subiecților mai tineri de 40 de ani (generație de descendenți) și persoanelor mai mari de 40 de ani (generația de părinți). Cel puțin două măsurători ale adipozității, suma a șase riduri ale pielii (SUM6), circumferința taliei, masa grasă (FM) și procentul de grăsime corporală (PFAT), au fost disponibile în IMC la 332, 330, 291, 273 și 273 de persoane. Comitetul de etică al Universității din Laval a aprobat procedurile pentru toate cele trei etape ale QFS.

măsurare

Rata adipozității a fost obținută așa cum s-a descris în altă parte. 12 Pe scurt, IMC a fost calculat prin împărțirea greutății (kg) la a doua înălțime (m 2), WG a fost măsurat la jumătatea distanței dintre creasta suprailicală și coasta inferioară (cm), 13 grosimile pielii subcutanate (SUM6) au fost măsurate folosind o piele Harpenden. (biceps, triceps, vițel, regiune subcapulară, abdomen și creasta suprailiacă), 14 densități corporale au fost obținute prin cântărirea sub apă și PFAT a fost estimată din densitatea corpului utilizând ecuația Siri. 15 FM a fost derivat din PFAT și din greutatea corporală.

Selectarea genelor candidate

Tabel în dimensiune completă

Au fost de asemenea selectate două gene implicate în diferențierea și metabolismul adipocitelor: genele receptorilor γ2 (PPARγ2) activate de proliferatorii peroxizomilor și genele factorului de necroză tumorală α (TNFα). PPARγ2 este un receptor nuclear exprimat în cea mai mare parte în țesutul adipos și joacă un rol important în reglarea diferențierii adipocitelor și a metabolismului lipidelor. Produsul genei TNFα este secretat de adipocite și reduce lipogeneza și crește lipoliza. 16 Au fost selectate două polimorfisme în PPARγ2 și unul în TNFα .

În cele din urmă, proteina de legare a nucleotidelor de guanină p3 (GNB3) p3 este o subunitate a proteinei G și este exprimată în toate tipurile de linii celulare testate până în prezent. Proteina G este localizată în membrana plasmatică și mediază răspunsul la agoniștii receptorilor. 22 Rolul său fiziologic în dezvoltarea hipertensiunii și obezității nu este pe deplin înțeles, dar transducția modificată a semnalului poate modula susceptibilitatea bolii. Opt din cele 10 gene conservate în acest studiu au arătat o asociere pozitivă cu fenotipurile legate de obezitate în mai mult de cinci studii (LEP, LEPR, GCCR, ADRB2, ADRB3, PPARγ2, TNFα și GNB3). Au fost testate un total de 15 polimorfisme.

Determinarea genotipurilor

ADN-ul genomic a fost extras din celulele limfoblastoidice permanente folosind kitul de ADN proteinază K și QIAGEN și ADN-ul culturilor Maxi. Detalii despre markerii de genotipare sunt descrise în altă parte. 9, 23, 24, 25, 26, 27, 28 Pe scurt, toate polimorfismele, cu excepția NMB p.P73T, erau polimorfisme de lungime a fragmentului de restricție (endonucleazele utilizate sunt enumerate în Tabelul 1). NMB p.P73T a fost genotipat folosind o tehnică de minisecvențiere. 11 Tehnicile de genotipare utilizate în acest studiu au o rată de succes de cel puțin 90% în laboratorul nostru.

Design de studiu

Genotipurile homozigote rare (mai puțin de 25 de homozigoti din întreaga probă) au fost combinate cu heterozigoți, iar efectele variantelor alelelor au fost considerate dominante (LEPRK656N, ADRA2 Dra I, ADRB2 Ban I, ADRB3W64R, PPARGP12A și TNFA-308). Toate celelalte polimorfisme au fost analizate pe baza modelelor codominante, dominante și recesive. Deoarece aceleași rezultate au fost obținute în toate cele trei modele, sunt prezentate doar rezultatele modelului codominant.

analize statistice

Rezultatul

Caracteristicile de bază ale indivizilor și modificările adipozității în timp sunt prezentate în Tabelul 2. În medie, subiecții erau la începutul supraponderabilității. Bărbații au mai puțină grăsime subcutanată (măsurată prin SUM6), FM și PFAT, dar au mai mult PS decât femeile. Urmărirea medie a variat de la 6,0 ± 0,9 ani pentru PS la 10,4 ± 3-4 ani pentru IMC și SUM6. Doar modificările de grăsime subcutanată măsurate de SUM6 au fost diferite între bărbați și femei. În acest caz, femeile au acumulat aproape de două ori mai multă grăsime subcutanată decât bărbații. În general, majoritatea subiecților au acumulat grăsime corporală în timp: 76% dintre subiecți au prezentat o creștere a IMC, o creștere cu 80% a SUM6, o creștere cu 78% a WG, o creștere cu 83% a FM și o creștere cu 80% a PFAT. pentru fiecare fenotip (A), creșterea adipozității a fost semnificativă.

Tabel în dimensiune completă

Modificările fenotipurilor legate de adipozitate au fost calculate și ajustate așa cum este descris în Materiale și metode și supuse analizei de regresie secvențială folosind 15 polimorfisme ca variabile independente. Rezultatele sunt prezentate în Tabelul 3. Covarații au fost semnificativ responsabili de modificările IMC 3, 9% (P = 0,012), 15% (P 3 și se știe că modulează nivelurile transcripționale și/sau proteice sau modifică afinitatea ligandului (Tabelul 3 1) Rezultatele arată că variantele de alele (cu excepția GCCR) la aceste gene candidate ale obezității contribuie la modificări ale adipozității în timp, sugerând că aceste gene joacă un rol important în determinarea creșterii adipozității.

Datele longitudinale disponibile pentru un studiu genetic al creșterii FM la om (dezvoltarea obezității) sunt limitate. Deși QFS au fenotipuri de obezitate bine standardizate (în acest caz FM și PFAT) și o monitorizare relativ lungă (între 6 și 10 ani) pentru acest tip de studiu, numărul subiecților rămâne modest. Faptul că aceleași gene au fost menținute în mod constant în modele diferite pentru fenotipuri comparabile, în special genele LEP, ADRβ3 și NMB, ne oferă încredere în modelele propuse, în ciuda faptului că valorile P sunt marginale pentru majoritatea polimorfismelor. condițiile multigenice, cum ar fi obezitatea, se așteaptă ca un polimorfism cu o singură genă să aibă un efect redus asupra fenotipului. Cu toate acestea, așa cum se arată în acest studiu, atunci când mai multe gene sunt luate în considerare în același timp, se poate observa o proporție semnificativă de împrăștiere, în ciuda faptului că fiecare genă, luată individual, nu poate contribui neapărat la împrăștierea fenotipică într-o măsură semnificativă.

Tabel în dimensiune completă

Interesant este faptul că genele care au prezis fenotipuri asociate cu modificări ale adipozității au explicat o fracțiune de împrăștiere similară în majoritatea modelelor, cu excepția GBWGBMI, în comparație cu covariabile comune. Cel mai bun exemplu sunt modificările FM pentru care covariabilele obișnuite au explicat 7,5% din varianță comparativ cu informațiile genetice care au explicat 8,5% din varianța reziduală. Acest lucru sugerează că efectele factorilor genetici asupra modificărilor adipozității în timp sunt la fel de importante ca factorii de risc acceptați pentru obezitate (vârstă, sex și FM de bază). Deși acest studiu este incomplet în ceea ce privește covariabilele, genele testate, numărul de indivizi și durata urmăririi, acest lucru sugerează că informațiile genetice îmbunătățesc semnificativ capacitatea noastră de a prezice modificările adipozității, mai ales dacă mai multe gene sunt luate în considerare în același timp . Identificarea genelor asociate cu creșterea adipozității odată cu vârsta ar putea avea o importanță clinică importantă. Într-adevăr, acest lucru ar face posibilă identificarea indivizilor cu risc genetic crescut de dezvoltare a obezității odată cu vârsta și ar permite dezvoltarea unor intervenții preventive orientate în timp util.

Pe scurt, polimorfismele genetice ale genelor candidate la obezitate au reprezentat o parte semnificativă a varianței modificărilor adipozității în timp, variind de la 3,1 la 8,5% pentru ABMI și AFM. Gena LEP este cel mai puternic predictor al creșterii FM, ceea ce explică o variație de până la 3,3% a creșterii procentuale a grăsimii corporale. Rezultatele noastre sugerează, de asemenea, că genele care contribuie la modificările adipozității sunt diferite și efectele lor sunt mai puternice la cele mai tinere (