Анотація
Резюме. Вітамін D (віт. D) і ген його рецептора (VDR) мають суттєве значення для здоров’я людини, оскільки вони регулюють експресію генів, які беруть участь у гомеостазі кальцію, енергетичному метаболізмі, рості та диференціюванні клітин, імунних процесах. Віт. D та чотири одиничних нуклеотидних поліморфізмів гена VDR ApaI, BsmI, TaqI та FokI здатні безпосередньо впливати на критичні гени, відповідальні за секрецію інсуліну та його активність, що може сприяти розвитку інсулінорезистентності (ІР), діабету 2-го типу, інших метаболічних станів. В Україні не проводилися дослідження зв’язку між поліморфізмом гена VDR BsmI та вмістом віт. D і ІР у педіатричній популяції.
Мета роботи: дослідити вміст сироваткового 25-гідроксихолекальциферола (25(OH)D) та оцінити ризик розвитку ІР у підлітків із дисфункцією гіпоталамуса (ДГ) залежно від варіантів поліморфізму гена VDR BsmI (rs1544410).
Матеріал і методи. Обстежено 35 підлітків (23 хлопчики, 65,71%) із ДГ. У пацієнтів визначали вміст 25(OH)D імунохемілюмінесцентним методом, інсулін, глікований гемоглобін у сироватці крові, індекс НОМА-IR, індекс маси тіла (ІМТ), а також вивчено розподілення частот алелів поліморфізму гена VDR BsmI (rs1544410) у дітей із ДГ методом полімеразної ланцюгової реакції з подальшим аналізом довжини рестрикційних фрагментів при виявленні їх шляхом електрофорезу в агарозному гелі.
Результати. Пацієнти були розподілені на дві групи: група 1 – 22 особи (62,65%) – носії генотипу GA поліморфізму гена VDR BsmI (rs1544410);
група 2 – 12 осіб (34,29%) – мали генотип GG. Тільки один хлопчик (2,86%) мав генотип АА і не був включеним до жодної групи. Середні показники віку, зросту, глікованого гемоглобіну та інсуліну крові знаходилися в межах реферативних значень та практично не відрізнялись у пацієнтів із генотипами GA та GG. Показники маси тіла та ІМТ в пацієнтів відповідали ожирінню різного ступеня. ІМТ у середньому становив 33,07±1,51 кг/м2 у групі 1 та 32,36±1,51 кг/м2 у групі 2 і суттєво не відрізнялись (р=0,741764). Середні показники індексу HOMA-IR в цілому по групах перевищували граничні значення для осіб з ожирінням – у пацієнтів групи 1 цей показник становив 4,79±0,76, у пацієнтів групи 2 – 3,71±0,54, що свідчить про наявність ІР в обох групах, дещо вищої в підлітків із генотипом GA поліморфізму гена VDR BsmI (rs1544410). Показник сироваткового 25(ОН)D в обох групах відповідав ступеню різкого дефіциту віт. D. У пацієнтів групи 1 вміст 25(ОН)D становив 33,03±3,64 нмоль/л, та був вірогідно нижчим, ніж у пацієнтів групи 2 (53,23±7,16 нмоль/л, р=0,017306). В обстежених нами групах пацієнтів домінував генотип GA BsmI VDR (62,85%), який асоціювався з найнижчим рівнем сироваткового 25(ОН)D. У контрольній групі домінували гомозиготи GG (66,00%). У пацієнтів із ДГ та ІР та за наявності генотипу GG ризик розвитку цієї патології вірогідно знижується, OR=0,27 (95% довірчий інтервал (ДІ) 0,11-0,68; р<0,005); за умов наявності гетерозиготного поліморфізму GА ризик вірогідно високий OR=5,54 (95% ДІ 2,12-14,49; р<0,0005).
Висновки. У пацієнтів із ДГ та наявністю поліморфізму GA BsmI (rs1544410) гена VDR виявлено різкий дефіцит віт. D. Наявність генотипу GA BsmI (rs1544410) VDR вірогідно підвищує ризик виникнення ІР у підлітків із ДГ незалежно від статі. Поєднання в підлітків із ДГ таких показників як дефіцит віт. D, підвищений індекс HOMA-IR, гетерозиготний поліморфізм BsmI (rs1544410) гена VDR є обґрунтуванням для внесення таких пацієнтів до групи високого ризику розвитку критичних кардіо-метаболічних станів.
Посилання
Zhumina AG, Li K, Konovalova AA, Li YA, Ishmuratova MY, Pogossyan GP, et al. Plasma 25-hydroxyvitamin D levels and VDR gene expression in peripheral blood mononuclear cells of leukemia patients and healthy subjects in Central Kazakhstan. Nutrients. 2020 Apr 26;12(5):1229. doi: 10.3390/nu12051229.
Agliardi C, Guerini FR, Bolognesi E, Zanzottera M, Clerici M. VDR gene single nucleotide polymorphisms and autoimmunity: a narrative review. Biology (Basel). 2023 Jun 26;12(7):916. doi: 10.3390/biology12070916.
Chiu KC, Chu A, Go VL, Saad MF. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction. Am J Clin Nutr. 2004 May;79(5):820-5. doi: 10.1093/ajcn/79.5.820.
Contreras-Bolívar V., García-Fontana B., García-Fontana C., Muñoz-Torres M. Mechanisms involved in the relationship between vitamin D and insulin resistance: impact on clinical practice. Nutrients. 2021 Oct 1; 13(10):3491. doi: 10.3390/nu13103491.
Klashami ZN, Ahrabi NZ, Ahrabi YS, Hasanzad M, Asadi M, Amoli MM. The vitamin D receptor gene variants, ApaI, TaqI, BsmI, and FokI in diabetic foot ulcer and their association with oxidative stress. Mol Biol Rep. 2022 Sep;49(9):8627-8639. doi: 10.1007/s11033-022-07698-2.
International Diabetes Federation. Global IDF/ISPAD guideline for diabetes in childhood and adolescence [accessed on 15 January 2015]. Available online: http://www.idf.org/sites/default/files/Diabetes-in-Childhood-and-Adolescence-Guidelines.pdf
Śledzińska K, Kloska A, Jakóbkiewicz-Banecka J, Landowski P, Oppmann A, Wilczynski S, et al. The role of vitamin D and vitamin D receptor gene polymorphisms in the course of inflammatory bowel disease in children. Nutrients. 2024 Jul 13;16(14):2261. doi: 10.3390/nu16142261.
World Health Organization. WHO child growth standards: length/height-for-age, etweight-for-age, weight-for-length, weight-for height and bodymass index-for-age: methods and development. Genewa: WHO Press; 2017. 312 p.
Ströhle A. Die aktuellen empfehlungen des US-amerikanischen Institute of Medicine (IOM) für die vitamin-D-zufuhr. Eine kritische würdigung [The updated recommendations of the US Institute of Medicine (IOM) on the intake of vitamin D. A critical appraisal]. Med Monatsschr Pharm. 2011 Aug;34(8):291-8. German.
Fletcher D, Faddy M. Confidence intervals for expected a bundance of rare species. JABES. 2007;12:315-24. doi: 10.1198/108571107X229322.