Abstract

fundal

Obezitatea este o boală metabolică care este răspândită pe scară largă, cu aproximativ 600 de milioane de persoane clasificate ca obezi la nivel mondial. Etiologia sa este multifactorială și implică o interacțiune complexă între gene și mediu. În ultimele decenii, ratele de obezitate în rândul populației emirate au crescut. Scopul acestui studiu a fost de a investiga asocierea polimorfismelor cu nucleotide cu gene singure (SNP), și anume FTO (rs9939609) și VDR (rs1544410), cu obezitate în populația EAU.

Metode

Acesta este un studiu de caz-control în care ADN-ul genomic a fost extras din probe de salivă de 201 obezi, 115 supraponderali și 98 de subiecți normali din Emiratele Arabe Unite (EAU). Genotiparea variantelor a fost efectuată folosind testul TaqMan.

Rezultate

Indicele mediu de masă corporală (IMC) ± SD pentru subiecții obezi, supraponderali și normali a fost de 35,76 ± 4,54, 27,53 ± 1,45 și, respectiv, 22,69 ± 1,84 kg/m 2. Creșterea valorilor IMC a fost asociată cu o creștere a valorilor HbA1c, a tensiunii arteriale sistolice și diastolice. A existat o asociere semnificativă între FTO SNP rs9939609 și IMC (p = 0,028), cu alela minoră A având un efect aditiv clar asupra valorilor IMC. Nu a fost detectată nicio asociere semnificativă între IMC și rs1544410 din VDR. Mai mult, o interacțiune semnificativă între FTO rs9939609 și activitatea fizică au redus efectul genotipului „AA” asupra creșterii IMC (p = 0,027).

Concluzii

Rezultatele studiului nostru indică faptul că alela minoră A din rs9939609 are o asociere semnificativă cu creșterea valorilor IMC. Mai mult, concluziile noastre susțin faptul că creșterea IMC este asociată cu riscuri crescute de alte comorbidități, cum ar fi tensiunea arterială mai mare, un control glicemic mai slab și trigliceride mai mari. În plus, s-a constatat că activitatea fizică atenuează efectul genotipului „AA” asupra predispoziției la valori mai mari ale IMC.

fundal

Obezitatea este o problemă globală de sănătate publică, cu o prevalență generală de aproximativ 600 de milioane [1]. Este descris ca având un indice de masă corporală (IMC) care depășește 30 kg/m 2 [2]. Obezitatea sa dovedit a fi un factor de risc pentru multe boli cronice, inclusiv diabet, calculi biliari, hipertensiune arterială, boli hepatice grase nealcoolice, sindrom metabolic și tulburări cardiovasculare [3,4,5]. Etiologia bolii este multifactorială, implicând o interacțiune complexă între gene și mediu. În ultimele decenii, ratele obezității în rândul populației emirate au crescut, ceea ce poate fi parțial atribuit schimbărilor stilului de viață și urbanizării evidente în țară [6, 7]. Un sondaj național întreprins în Emiratele Arabe Unite (EAU) între 2009 și 2010 a raportat o prevalență estimată a excesului de greutate și a obezității la 65% la femeile adulte, 28% la adolescenții de sex masculin și 40% la adolescentele de sex feminin [6]. În medie, aproximativ 60% din emirati sunt obezi sau supraponderali, ceea ce reprezintă una dintre cele mai mari amenințări la adresa sănătății din țară [8].

Datorită motivelor menționate anterior și din moment ce niciun studiu până în prezent nu a analizat corelația dintre aceste două gene cheie și obezitatea din Emiratele Arabe Unite, scopul acestui studiu a fost de a investiga asocierea dintre FTO (rs9939609) și VDR (rs1544410) polimorfisme cu obezitate în populația din Emiratele Arabe Unite.

Metode

Subiecte și colectarea probelor

Acest studiu de control al cazului a inclus patru sute paisprezece participanți (n = 414), care a constat din 237 subiecți de sex feminin și 177 subiecți de sex masculin. Participanții au fost înscriși în timpul vizitei lor de rutină la clinicile de endocrinologie din Abu Dhabi, Emiratele Arabe Unite, între perioada iunie 2014 și mai 2015. Mai multe teste biochimice și evaluări clinice împreună cu un chestionar privind stilul de viață au fost completate la clinică pentru fiecare participant. Acestea au inclus evaluarea greutății și înălțimii, care au fost utilizate pentru a calcula indicele de masă corporală pentru fiecare participant. Criteriile de includere a studiului au fost vârsta ≥ 25, națională EAU, femei care nu sunt însărcinate și au capacitatea de a da consimțământul.

Persoanele au fost clasificate ca greutate normală (98 de controale sănătoase fără boli cronice), supraponderale (115 subiecți) și obezi (201 subiecți) conform criteriilor de clasificare ale Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) IMC [28]. Vârsta participanților a variat între 29 și 95 de ani, unde vârsta medie a subiecților sănătoși, a subiecților supraponderali și a subiecților obezi a fost de 22,69 ± 1,84, 27,54 ± 1,45 și respectiv 35,76 ± 4,54. Procentul subiecților bărbați sănătoși, supraponderali și obezi a fost de 34,69%, 56,52% și, respectiv, 38,81%. Un total de 263 de persoane dintre cei care erau supraponderali și obezi au avut diabet de tip 2. Am primit informații despre medicamente luate pentru 30,4% dintre subiecții studiați, cu toate acestea, nu am inclus acest lucru în nicio analiză pentru a evita părtinirea și rezultatele înșelătoare.

Extracția și cuantificarea ADN-ului

Un mililitru de salivă a fost colectat de la fiecare subiect de studiu folosind kitul Oragene OGR-500 (DNA Genotek, Ottwa, Canada). Sistemul prepIT®L2P (DNA Genotek, Ottawa, Canada) a fost utilizat pentru a extrage ADN genomic din probele de salivă colectate. ADN-ul extras a fost cuantificat utilizând spectrofotometrul Nanodrop 2000C (Thermo Scientific, Wilmington, SUA).

Genotipare

Analize statistice

Toate testele statistice efectuate în acest studiu au fost cu două cozi și p-valorile ˂ 0,05 au fost considerate semnificative statistic. Analizele statistice au fost efectuate folosind versiunea R 3.3.1 (Fundația R, Viena, Austria) și versiunea STATA 13 (STATA Corp., TX, SUA). Toate variabilele continue au fost exprimate ca medie ± SD. Frecvențele genotipului au fost testate pentru echilibrul Hardy - Weinberg folosind un test chi-pătrat prin intermediul site-ului https://ihg.gsf.de/ihg/index_engl.html. Au fost trasate intervale de încredere exacte pentru Fisher pentru estimări ale riscului relativ și calculate cu un interval de încredere de 95%. Relațiile dintre cele trei grupuri de subiecți (obezi; supraponderali; și normale) și datele demografice plus testele biochimice ale participanților au fost analizate folosind analiza varianței (ANOVA unidirecțională) urmată de statistici post hoc, respectiv. Analizele de corelație univariate au fost produse folosind testul de corelație cu transformarea lui Fisher.

Distribuția normală a IMC în studiu a fost asigurată prin utilizarea Z scoruri ale valorilor IMC pentru a găsi asociații ale IMC cu caracteristici clinice/biochimice și SNP. Analiza de regresie liniară multiplă a fost utilizată pentru a confirma asocierea dintre IMC (corectat ca Z scoruri pentru a asigura o distribuție normală standard) și diferitele SNP-uri după excluderea confundatorilor. Pachetul „SNPassoc” al versiunii R 3.3.1 (Fundația R, Viena, Austria) a fost utilizat pentru a investiga orice asociere specifică genului între SNP-urile noastre și IMC utilizând modelul log-additive.

Pachetul „SNPassoc” al versiunii R 3.3.1 (Fundația R, Viena, Austria) a fost, de asemenea, utilizat pentru a efectua analiza interacțiunii genă-genă. A urmat urmărirea efectului FTO și VDR Combinații de genotip SNPs pe valorile IMC utilizând ANOVA, testul post hoc Tukey și pachetul „gplots” din versiunea R 3.3.1 (Fundația R, Viena, Austria). În cele din urmă, am efectuat analize de interacțiune între cele noastre FTO SNP rs9939609 și activitatea fizică privind efectul asupra riscului de creștere a IMC.

Rezultate

Demografia pentru subiecții studiați împreună cu caracteristicile lor clinice și biochimice sunt detaliate în Tabelul 1. S-a observat o diferență semnificativă în ceea ce privește vârsta medie, IMC, tensiunea arterială sistolică și nivelurile de HbA1c la subiecții obezi, supraponderali și cu greutate normală (p = 0,0005, p Tabelul 1 Caracteristicile clinice și biochimice ale subiecților studiați

Pentru a determina factorii care pot afecta dezvoltarea obezității, o parte a SNP-urilor, am testat asociațiile de Z scorurile valorilor IMC cu parametrii clinici și de laborator ai subiecților de cercetare. Rezultatele au arătat o corelație semnificativă între IMC și vârstă (p = 0,002) și IMC cu tensiune arterială sistolicăp = 0,007) așa cum se arată în Tabelul 2. Prin urmare, am folosit acești doi parametri pentru ajustare și analize ulterioare.

Analize de asociere SNP-IMC de cohorte întregi

Asociația Z scoruri ale valorilor IMC cu genotipuri de FTO și VDR este prezentat în Tabelul 3. Pentru FTO SNP rs9939609, s-a observat o diferență semnificativă între genotipurile SNP și IMC (P neajustat = 0,011), cu un efect aditiv clar alelei A a SNP (Fig. 1). Această asociere a rămas semnificativă după ajustarea pentru vârstă și valorile tensiunii arteriale sistolice (P ajustat = 0,013). Nu s-a observat nicio diferență semnificativă pentru VDR SNP rs1544410 cu IMC (P ajustat = 0,21).

genetice

Asocierea între IMC și genotipurile FTO SNP (rs9939609)

Analize de asociere SNPs-IMC specifice sexului

Asocierea SNP-urilor rs99396609 și rs1544410 cu IMC la fiecare sex este raportată în Tabelul 4. După stratificarea genului, analiza asocierii noastre a relevat că a existat o asociere semnificativă pentru femei între IMC și rs9939609 SNP (p = 0,048) cu genotipul „AA” predispunând la creșterea IMC, cu toate acestea, nu s-a observat nicio semnificație pentru SNP rs1544410p = 0,796). Nu a fost observată nicio asociere semnificativă pentru bărbați între IMC și ambii SNP-urilor noștri, rs9939609 (p = 0.112) și rs1544410p = 0,165).

FTO-VDR analiza interacțiunii

Pentru a testa efectele celor două SNP-uri împreună, am efectuat o analiză a interacțiunii așa cum se arată în Fig. 2 folosind modelul log-additive. Se pare că nu există epistază între FTO rs9939609 SNP situat pe cromozomul 16 poziția 53.786.615 și VDR rs1544410 SNP localizat pe poziția Cromozomului 12 47,846,052 pentru valorile IMC (interacțiunea p = 0,213). Numai efectul brut al FTO rs9939609 SNP este semnificativ pentru valorile IMC (p = 0,011).

Interacțiunea gen-gen a FTO rs9939609 cu VDR rs1544410 privind valorile IMC

În ciuda epizezei evidente, am continuat să analizăm care combinații de gene conferă cel mai mare risc crescut de IMC, care este ilustrat în Fig. 3. FTO Genotipul „AA” și VDR Combinația de genotip „CC” a dat cel mai mare IMC (mai mare decât IMC mediu pentru FTO Genotipul „AA” singur), în timp ce valoarea IMC cea mai mică obținută a fost pentru FTO Genotipul „TT” și VDR Combinație „CT”. S-a găsit o diferență semnificativă între aceste două combinații (AA: CC - TT: CT; p = 0,016).

Valorile indicelui de masă corporală pentru combinațiile de genotipuri ale SNP-urilor rs9939609 și rs1544410

FTO-interacțiunea cu activitatea fizică și riscul crescut al IMC

De asemenea, am efectuat o analiză a interacțiunii (Tabelul 5) privind efectul activității fizice asupra FTO SNP rs9939609 risc genetic pentru valori crescute ale IMC. A existat o interacțiune semnificativă între activitatea fizică și rs9939609 pentru efectul său asupra riscului de creștere a IMC după ajustarea cu vârsta și tensiunea arterială sistolică (interacțiunea p = 0,027) așa cum se arată în Tabelul 5. Rezultatele noastre au arătat că a fi activ fizic reduce efectul genotipului rs9939609 „AA” asupra riscului crescut de IMC, cei care erau activi fizic având o valoare mai mică a IMC (medie = 31 kg/m 2 ) decât cei care nu au fost activi (medie = 34 kg/m 2) cu genotipul mutant „AA”.

Discuţie

Obezitatea este o tulburare predominantă cunoscută în rândul populației emirate. Datorită reprezentării slabe a țărilor arabe în Hap Map și 1000 de proiecte privind genomul, cercetătorii din Emiratele Arabe Unite au efectuat studii de asociere la nivel de genom (GWAS) în încercarea de a identifica asocierile dintre SNP genice și bolile cronice [29].

De asemenea, am efectuat analize de asociere atât pentru SNP-urile noastre, rs9939609 cât și rs1544410, cu IMC după stratificarea genului. Frayling și colab. a raportat asocierea IMC cu rs9939609 pentru ambele sexe [21]. Interesant este că în studiul nostru singura asociere găsită a fi semnificativă a fost la femei între FTO rs9939609 și obezitate. Aceste descoperiri au fost în concordanță cu un studiu efectuat la copii suedezi care a raportat o asociere la fete pentru SNP rs9939609 cu IMC (p = 0,004) și obezitatep = 0,006), ceea ce nu a fost semnificativ pentru băieți [46].

Acesta a fost primul studiu de acest gen care a investigat asocierea acestor două gene candidate cu obezitatea în EAU. O limitare a studiului nostru este dimensiunea redusă a eșantionului aleasă, care a limitat puterea statistică. Pentru a ne consolida constatările, replicarea ulterioară și cartografierea fină într-o cohortă mai mare de eșantioane de populație arabă vor fi esențiale pentru validarea rezultatelor prezentate aici.

Concluzii

În concluzie, FTO SNP rs9939609 genotipul „AA” este asociat cu valori mai mari ale IMC. Mai mult, s-a constatat că activitatea fizică atenuează efectul acestei alele mutante asupra riscului de IMC mai mare. Ulterior, propunem acele emirate care ar putea fi predispuse la creșterea IMC (din cauza istoricului familial pozitiv) vor beneficia de screening și, prin urmare, pot lua măsuri suplimentare de stil de viață pentru a preveni apariția obezității în regiunea deja amenințată de obezitate.