obiecte

abstract

CONTEXT:

Proteina de separare 2 (UCP2) este implicată în reglarea sintezei ATP, producerea speciilor reactive de oxigen și secreția de insulină stimulată de glucoză în celulele β. Polimorfismul din UCP2 poate fi asociat cu obezitatea și diabetul zaharat de tip 2.

Pentru a determina efectul unui polimorfism funcțional al promotorului UCP2 (-866G> A, rs659366) asupra obezității, diabetului de tip 2 și a proprietăților metabolice tranzitorii. Pentru a include în continuare aceste date și datele publicate anterior într-o meta-analiză a acestei variante în ceea ce privește impactul acesteia asupra obezității și a diabetului de tip 2.

PROIECTA:

Am genotipat UCP2 rs659366 pentru un total de 17.636 de indivizi danezi și am generat studii de control al cazurilor la indivizi obezi și neobezi și diabetici de tip 2 și tip 2 toleranți la glucoză. Meta-analizele au fost efectuate în setul de date în sine și în seturi de date disponibile publicului. Trăsăturile cantitative relevante pentru obezitate și diabetul de tip 2 au fost analizate în populații separate de studiu.

rezultatele:

Nu am găsit nicio relație consistentă între alela UCP2 -866G și obezitate sau diabetul de tip 2. Cu toate acestea, o meta-analiză a datelor de la 12.984 subiecți a arătat o asociere cu obezitatea (raportul de probabilitate GA la GG (OR) (95% interval de încredere (CI)): 0.894 (0.826-0.968) P = 0.00562 și AA versus GG OR ( IC 95%): 0,892 (0,800-0,996), P = 0, 0415. În plus, o meta-analiză pentru diabetul de tip 2 la 15 107 indivizi nu a prezentat nicio asociere. Niveluri crescute ale insulinei serice de post (P = 0,002) și rezistența la insulină HOMA indicele (P = 0,007) Sensibilitatea insulinei măsurată în timpul testului de toleranță intravenoasă la glucoză la subiecți tineri caucazieni (n = 377) a fost redusă la purtătorii genotipului GG (P = 0,05).

concluzie:

Alela UCP2-866G este asociată cu sensibilitate redusă la insulină la subiecții danezi și este asociată cu obezitatea într-o meta-analiză combinată.

Un polimorfism comun -866G> a fost identificat în UCP2 (rs659366). 14 S-a constatat că se află în promotorul nuclear 15 din regiune cu site-uri de legare supuse pentru cei doi factori de transcripție a celulelor β. S-a raportat că alela -866A este asociată atât cu scăderea, cât și cu creșterea nivelului de ARNm Ucp2 în țesutul adipos; 14, 16, dar raportorul construiește cu alela -866A prezintă activitate crescută în adipocite 14 și în celule β. Prin urmare, este cel mai probabil ca alela -866A să provoace o activitate crescută a promotorului și să crească nivelurile de ARNm Ucp2.

Genotipul GG s-a dovedit a fi asociat cu un risc crescut de obezitate la 596 și 791 de europeni albi. 14 În ceea ce privește legătura dintre spoj866G> A și adipozitate, nu s-a ajuns la un acord; spre deosebire de observația inițială14, o serie de studii mai mici sau la fel de mari nu au arătat nicio asociere cu nivelurile indicelui de masă corporală (IMC) sau raportul talie-șold. 15, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, Varianta genică comună și greutatea corpului în repaus alimentar și markeri de insulină plasmatică. Diabetes Obes Metab 2007; 9: 130–131. "Href =/articles/ijo201222 # ref26 aria-label =" Reference 26 "data-track = click data-track-label = link> 26, 27 Cu toate acestea, printre 2695 de bărbați sănătoși britanici, genotipul AA a fost mai frecvent la participanții obezi, 28 și Un haplotip care conține alela -866G a fost asociat cu obezitatea infantilă.29 Un „IMC gras” ușor crescut a fost raportat și la bărbații obezi danezi cu alelă A. 22, 31 Prin urmare, nu este încă clar dacă această variantă este asociate cu obezitatea.Acest lucru a condus la necesitatea unor studii mai ample și meta-analize colective.

Mai multe studii au examinat relația dintre -866G> A și componentele sindromului metabolic, cum ar fi hiperglicemia, obezitatea, hipertensiunea și dislipidemia (revizuite în Chan și Harper 32 și Fisler și Warden 33). Presupunând că −866G> Un polimorfism este afectat de un fenotip intermediar mai subtil legat de obezitate, au fost făcute mai multe observații interesante; La 681 de pacienți francezi cu diabet de tip 2, alela UCP2 G a fost asociată cu niveluri crescute de trigliceride și colesterol total și un risc crescut de dislipidemie 34 și niveluri scăzute de HDL (lipoproteine ​​cu densitate ridicată) au fost raportate la 658 de femei coreene care au alela A. Insuficient a fost raportată, de asemenea, asocierea cu nivelurile lipidice. 18, 19, 20, 23

Prin urmare, această variantă a fost caracterizată în mare parte în multe studii mici cu rezultate variabile și, prin urmare, este foarte important să se efectueze studii în grupuri de studiu mai mari, dar încă bine caracterizate, pentru a determina rolul UCP2 -866G. > Polimorfism. Multe dintre aceste studii timpurii au fost insuficiente în comparație cu magnitudinea efectelor observate, iar unele dintre ele sunt susceptibile de a fi raportări fals pozitive. Prin urmare, folosind date de la un total de 17.636 de danezi, acest studiu își propune să elucideze relația UCP2 -866G> Un polimorfism cu o varietate de markeri metabolici, diabet de tip 2 și obezitate. În plus, am efectuat meta-analize ale obezității și diabetului de tip 2 prin combinarea datelor noastre cu datele publicate anterior și disponibile public. Concluziile noastre din acest studiu sunt că alela G a polimorfismului -866 este asociată cu obezitatea în unul dintre grupurile noastre de studiu și în meta-analiza combinată, în timp ce această variantă nu este asociată cu diabetul de tip 2 în grupurile noastre de studiu sau în metaanaliza combinată. În plus, alela G a acestei variante este asociată cu o rezistență crescută la insulină.

Materiale și metode

participanți

Polimorfismul UCP2 rs659366 a fost genotipat la 17.636 danezi, care au inclus (1) un eșantion Inter99 dintr-o populație Dan Dan de vârstă mijlocie luată la Centrul de Cercetare pentru Prevenire și Sănătate (n = 6162, număr de înregistrare NCT00289237), 41 (2) tip 2 pacienți cu diabet eșantionați într-un ambulatoriu de la Steno Diabetes Center (n = 1720), (3) un grup de populație de subiecți toleranți la glucoză de vârstă mijlocie selectați din Steno Diabetes Center (n = 733), (4) grupul de studiu ADDITION, eșantionat prin intermediul Departamentului de practică generală de la Universitatea Aarhus (n = 8644, Nr. de studii clinice nr. NCT00237548), care este un studiu de screening cu risc crescut și de intervenție bazat pe populație al diabetului de tip 2 în practica generală 42 și 5) un eșantion de populație de caucazieni danezi tineri și sănătoși admiși de la Centrul de Cercetare pentru Prevenire și Sănătate (n = 377). Au fost descrise caracteristicile clinice. 43, 44 O parte din eșantionul 3 examinat (32%) a fost, de asemenea, examinată în raport cu rs659366 în publicația anterioară. 15

Grupurile de studiu 1 și 3 au fost supuse unui test standard de toleranță la glucoză pe cale orală de 75 g, iar grupul de studiu 5 a fost examinat frecvent cu IVGTT modificat cu tolbutamidă. 45 Consimțământul scris informat a fost obținut de la toate entitățile înainte de participare. Studiul a fost aprobat de Comitetul de Etică al județului Copenhaga și a fost în conformitate cu principiile Declarației de la Helsinki. Diabetul de tip 2 și tranzitorii au fost definiți în conformitate cu criteriile OMS. 46

Pentru studiile de control al cazurilor de obezitate, cazurile au fost definite ca fiind cazuri cu un IMC  30 kg m −2 și subiecții de control cu ​​un IMC −2. Dislipidemia a fost definită ca trigliceride serice de post -1,7 mmol 1 -1 sau HDL-colesterol -1 pentru bărbați sau -1 pentru femei și/sau tratament concomitent sau anterior cu medicamente hipolipemiante. Hipertensiunea arterială a fost definită ca tensiune arterială sistolică medie -140 mm Hg și/sau tensiune arterială diastolică medie -90 mm Hg și/sau tratament antihipertensiv curent sau anterior.

Măsurători biochimice și antropometrice

Înălțimea și greutatea corporală au fost măsurate în îmbrăcăminte interioară ușoară și fără încălțăminte, iar IMC a fost calculat ca greutate (kg)/(înălțime (m)) 2. Circumferința centurii a fost măsurată într-o poziție în picioare, la jumătatea distanței dintre creasta lombară și marginea inferioară a spatelui și circumferința șoldului la maxim. Probele de sânge au fost prelevate după un post de 12 ore. Glucoza plasmatică a fost analizată prin metoda glucozei oxidazei (Granutest, Merck, Darmstadt, Germania). HbA 1C a fost măsurat prin cromatografie lichidă de înaltă performanță pe un schimbător de ioni (interval de referință normal: 4, 1-6, 4%) și insulina serică (cu excepția des 31, 32 și proinsulină intactă) a fost măsurată folosind un kit de insulină AutoDELFIA (Perkin- Elmer Wallac, Turku, Finlanda). Trigliceridele serice și colesterolul total și HDL au fost analizate prin metode colorimetrice enzimatice (GPO-PAP și CHOD-PAP, Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Germania). HOMA-IR a fost calculat ca nivel de glucoză plasmatică în post (mmol 1-1) înmulțit cu insulină serică în post (pmol 1-1) și împărțit la 22,5 BIGTT-S I a fost calculat așa cum este descris. 47

genotipare

Polimorfismul UCP2 rs659366 a fost genotipat folosind KASPar (KBioscience, Hoddesdon, Marea Britanie). Discrepanța dintre cele 965 de probe duplicate aleatorii incluse în genotipare a fost de 0%, iar rata de succes a genotipării a fost de 97%. Toate grupurile de genotipuri au urmat echilibrul Hardy-Weinberg.

Analize statistice

Rezultatul

Studii de control al cazului de obezitate

UCP2 −866G> Un polimorfism a fost genotipat la 17.636 de danezi și am efectuat studii de control al cazului de obezitate (IMC −2 vs IMC  30 kg m −2) și OMS definit tip 2. Un studiu de control de caz al obezității a fost efectuat separat pentru probe din studiul Steno/Inter99 și ADDITION datorită diferențelor în protocoalele de detectare și în eșantionul Steno/Inter99 (n = 4700) am observat o asociere nominală cu −866G> A (tabel) 1). Distribuția genotipurilor a arătat că genotipurile GG și GA erau mai frecvente la indivizii obezi din grupurile Steno/Inter99, sugerând că alela G predispune la obezitate. Cu toate acestea, rezultatele studiului ADDITION (n = 4022) nu au evidențiat o asociere cu obezitatea (Tabelul 1).

Tabel în dimensiune completă

Studiu de control al cazului diabetului de tip 2

În diabetul de tip 2, nu au existat diferențe în frecvența alelelor mai mici sau în distribuția genotipului între cazuri (n = 3338) și martori (n = 4904) (Tabelul A suplimentar). În plus, într-o analiză prospectivă a cohortei ADDITION, distribuția genotipurilor și a frecvențelor alele mai mici au fost similare la persoanele non-diabetice care s-au convertit în diabet de tip 2 după 5 ani de urmărire (GG 67, GA 82, AA 18) și la cei care au făcut acest lucru fără conversie (GG 1330, GA 1660, AA 586). Nu a existat nicio diferență în vârsta de debut a diabetului în diferitele grupuri genotipice, iar alte studii de asociere exploratorie cu privire la dislipidemie și hipertensiune au fost toate negative (datele nu sunt prezentate).

Metaanaliza efectului UCP2 -866G> A asupra obezității și a diabetului de tip 2

Am efectuat o meta-analiză a UCP2 -866G> Un polimorfism în raport cu obezitatea și diabetul de tip 2 folosind datele obținute din acest studiu împreună cu datele disponibile din rapoartele publicate anterior (Figura 1). Pentru diabetul de tip 2, studiile incluse au fost foarte eterogene (P = 1, 4 × 10-5) - probabil din cauza diferențelor etnice mari de 20, 21, 23, 35, 38 - și nu a fost observată nicio asociere generală (P = 0, 3). Omogenitatea (P = 0,02) a fost aproape exclusă între studiile privind obezitatea atunci când s-au exclus studii pe subiecți asiatici, 50, 51, reprezentând 4% din subiecți. A existat o asociere generală a polimorfismului A-866G> A cu obezitate (P = 0,003) (Figura 1). Probabilitatea în meta-analiză a fost 0, 89 pentru genotipurile GA sau AA versus genotipul riscului GG, pentru un total de 12.984 indivizi de origine europeană (raportul de probabilitate GA la GG (OR) (95% interval de încredere (IC)): 0,968 ), P = 0,00562 și AA vs. GG OR (IC 95%): 0,892 (0,8800-0996), P = 0,0415). Riscul populației asociat cu obezitatea asociat cu aceste rapoarte de probabilitate a fost de 0,8% pentru genotipul GG în metaanaliza combinată și de 1,8% în grupul de studiu Steno/Inter99. Astfel, în conformitate cu datele noastre din grupul de studiu Steno/Inter99, această meta-analiză confirmă faptul că o alelă G comună este asociată cu obezitatea.

866g

Metaanaliza obezității ( A ) și diabetul de tip 2 ( b ). Metaanaliza obezității folosește datele de la referințele 14, 15, 18, 29, 31 în plus față de datele obținute în acest studiu. O meta-analiză a diabetului de tip 2 utilizează date de la referințele 17, 20, 21, 23, 35, 38, 50, 58, polimorfismul A, utilizarea unui beta-blocant la pacienții cu sindroame coronariene acute. Pharmacogenet Genomics 2010; 20: 231-238. "Href =/articles/ijo201222 # ref59 aria-label =" Reference 59 "data-track = click-track-label = link> 59 cu excepția datelor din acest studiu.

Imagine la dimensiune completă

Influența −866G> A asupra proprietăților cantitative

Am analizat o serie de trăsături metabolice cantitative în raport cu -866G> A în populația studiului Inter99 (Tabelul 2). Glucoza plasmatică în post și insulina serică au fost semnificativ mai mari între genotipul GG (P = 0,02 și P = 0,002). Purtătorii alelei G au fost mai rezistenți la insulină decât s-au estimat în evaluarea modelului de homoostazie (HOMA-IR) (P = 0,007), ceea ce a fost confirmat de o scădere a estimării indicelui de sensibilitate la insulină (BIGTT-SI, P = 0,03). Într-un eșantion de 377 tineri caucazieni sănătoși care au fost supuși purtătorilor IVGTT modificați de tolbutamidă ai alelei G, au avut o sensibilitate redusă la insulină (P = 0,05), dar cel mai marcat folosind un model recesiv (Tabelul 3).

Tabel în dimensiune completă

Tabel în dimensiune completă

Deși genotipul GG a fost asociat în mod semnificativ cu obezitatea în grupul de studiu Inter99/Steno și în meta-analiză, genotipul IMC nu a fost afectat în grupurile de studiu Inter99 sau ADDITION (Tabelul 2 și Tabelul B suplimentar). Într-un eșantion de 377 tineri caucazieni sănătoși, procentul de grăsime a fost mai mic la purtătorii de GG (medie ± sd: GG 22 ± 8%, GA 24 ± 7%, AA 23 ± 9%, P = 0,02), dar IMC nu sa modificat (Tabelul 3). În ceea ce privește raportul talie-șold, circumferința taliei, lipidele serice de post și tensiunea arterială, nu am găsit nicio relație cu polimorfismul −866G> A (tabelele 2 și 3 și tabelul suplimentar B). Analizele au fost făcute cu privire la vârstă și sex și cu sau fără ajustări ale IMC, dar acest lucru nu a modificat substanțial rezultatele.

discuţie

Principala noastră constatare pozitivă a fost asocierea UCP2 −866G> Un polimorfism cu rezistență la insulină între 5781 de danezi de vârstă mijlocie și 377 de tineri danezi sănătoși, unde subiecții cu alela G aveau în mod constant o sensibilitate mai mică la insulină. A doua constatare pozitivă a fost o reducere a OR a obezității alelei UCP2-866A într-o meta-analiză care a implicat 12.984 de indivizi. Riscul populației de obezitate pentru meta-analiza combinată a fost de 0,8%, care este scăzut, dar în intervalul identificat anterior pentru variantele genetice asociate cu obezitatea sau diabetul. 52 Cu toate acestea, IMC nu a crescut odată cu această variantă la examinarea trăsăturilor cantitative. Astfel, deși varianta a fost asociată cu obezitatea, efectul acesteia se poate datora în primul rând sensibilității mai mici a insulinei periferice, deoarece această trăsătură cantitativă a fost în mod constant mai scăzută la purtătorii de genotip GG.

S-a raportat că rezistența la insulină este asociată cauzal cu stresul oxidativ 53, iar absența UCP2 crește producția de superoxid 8 și provoacă stres oxidativ. 9 Supraexprimarea UCP2 în celule reduce producția indusă de nutrienți a speciilor reactive de oxigen. 54 Modelul de expresie îmbunătățit al UCP2 permite o funcție dublă în obezitate (metabolismul energetic) și diabetul de tip 2 (metabolismul glucozei) 55, în concordanță cu constatările noastre că această variantă este asociată cu sensibilitate redusă la insulină și obezitate la purtătorii G-alelici. alela A-866G> Un polimorfism, bazat pe capacitatea sa mai mică de activare a cis, este considerat a fi asociat cu niveluri crescute de specii reactive de oxigen și rezistență la insulină. Obezitatea crește expresia UCP2 în diferite țesuturi 1 și un posibil mecanism al asocierii observate între alela -866G și rezistența la insulină și obezitate este că creșterea indusă de obezitate a ARNm UCP2 ar putea fi mai mică pentru alela -866G comparativ cu A- alelei, ducând la producția crescută de specii reactive de oxigen și la rezistența la insulină în purtătorii G-alelici.

La indivizii austrieci, alela G a -866G> Un polimorfism a fost, de asemenea, asociat cu obezitatea, în timp ce insulina de post a fost mai mică la austriecii care au genotipul GG. La acești indivizi, nivelurile de ARNm UCP2 de grăsime viscerală au fost reduse la subiecții genotipului GG. Sensibilitatea scăzută la insulină a fost observată la italienii cu genotipul AA, dar am observat contrariul. Deși SNP-ul actual are abilități de activare cis diferite ale alelelor sale (alela A asigură o activitate mai mare a promotorului), aceste observații sunt în concordanță cu Hsu și colab. 56 indică posibilitatea ca variantele încă neidentificate să poată fi responsabile pentru efectul asupra rezistenței la insulină.

S-a raportat că rezistența la insulină (HOMA-IR) se corelează pozitiv cu expresia ARNm UCP2 în țesutul adipos visceral la 100 de italieni obezi supuși bandajului laparoscopic gastric20, în timp ce nivelurile plasmatice de post sunt corelate negativ cu expresia ARNm UCP2 în grăsimea subcutanată. 60 Cu toate acestea, nu poate fi exclusă o diferență între nivelurile de expresie și reglarea expresiei între diferite depozite de grăsime.

În concluzie, un studiu efectuat pe un total de 17.636 de danezi a arătat că UCP2 -866G> Un polimorfism este asociat cu sensibilitate redusă la insulină și obezitate. În plus, am confirmat asocierea cu obezitatea prin efectuarea de metaanalize ale obezității și diabetului de tip 2 în datele noastre, în combinație cu datele disponibile publicului.