Резюме

Предистория и цел

Връзката със затлъстяването на често срещан вариант в близост до гена на меланокортин-4 рецептора (MC4R) (rs17782313) е посочена в различни проучвания. Придържането към диетичните показатели за качество също показа, че има потенциални благоприятни ефекти върху свързаните със затлъстяването здравни резултати. Нито едно проучване обаче не е изследвало взаимодействието между rs17782313 и диетичния подход за спиране на хипертонията (DASH) и Средиземноморския диетичен рейтинг (MDS) върху кардио-метаболитните рискови фактори и хипоталамусните хормони. Следователно целта на настоящото проучване беше да се изследва дали придържането към тези индекси на диетично качество променя връзката на полиморфизма MC4R rs17782313 с кардио-метаболитни рискови фактори и хипоталамусните хормони при възрастни със затлъстяване.

Метод

Двеста осемдесет и осем здрави възрастни със затлъстяване бяха наети в това проучване на напречното сечение. Индексите за качество на диетата, включително DASH резултат и MDS, бяха изчислени от валидиран въпросник за честотата на храните от 147 елемента (FFQ). Генотиповете на MC4R s17782313 бяха определени чрез полиморфизъм на полимеразна верижна реакция-рестрикционен фрагмент (PCR-RFLP). За оценка на взаимодействието ген-диета е използван модел на многовариантно взаимодействие ANCOVA.

Резултати

Установени са значителни взаимодействия между DASH резултат и MC4R rs17782313 генотипове върху систоличното кръвно налягане (SBP), атерогенния индекс на плазмата (AIP) и серумната глюкоза и триглицеридите (TG) сред женската група (стрВзаимодействие

Въведение

Затлъстяването е пандемия в световен мащаб и честотата му нараства бързо през последните години сред всички възрастови групи [1]. Разпространението на затлъстяването се увеличава в Иран, както и в други развиващи се страни и се изчислява, че засяга над 21,7% от възрастните иранци [2]. Затлъстяването е сложно разстройство и е известно, че е основна причина за кардио-метаболитни рискови фактори като хипертония, инсулинова резистентност и хиперлипидемия и следователно е придружено с повишен риск от незаразни заболявания (НИЗ) като сърдечно-съдови болест (ССЗ), диабет тип 2 и метаболитен синдром [1].

Методи

Дизайн на проучването и участници

За това проучване на напречното сечение бяха наети 288 здрави индивида (51,1% мъже и 48,9% жени) на възраст 20–50 години, като се вземат проби чрез удобства чрез съобщения. Тези съобщения съдържаха първична информация за критериите за включване (възраст от 20 до 50 години, добро здраве и затлъстяване (ИТМ ≥ 30 kg/m2)) бяха поставени на обществени места и здравни заведения. Подробностите за набирането на участници са подробно описани другаде [5]. Критериите за изключване включват анамнеза за сърдечно-съдови заболявания, хипертония, рак, захарен диабет тип 2, бъбречно заболяване, бременност и кърмене, както и всички лекарства, ефективни за отслабване, като диуретици с контур, кортикостероиди или антидепресанти. Освен това субекти, които са претърпели скорошна операция като бариатрична, също са изключени. Протоколът за изследването е одобрен от Етичния комитет на Университета по медицински науки в Тебриз (регистрационен код IR.TBZMED.REC.1396.768) и писмено информирано съгласие е получено от всички участници преди участие в проучването.

Диетична оценка и изчисляване на диетичен резултат

Обучен докторант по хранене е събрал информацията чрез лични интервюта. Обичайният хранителен прием през последната година беше оценен с помощта на надежден и валидиран полуколичествен въпросник за честотата на храните от 147 точки (FFQ) [29, 30]. Обучен диетолог помоли участниците да изберат честотата и количеството на приема на всеки хранителен продукт, консумиран през предходната година, ежедневно, седмично или месечно. Използвани са домакински мерки за преобразуване на размера на порциите на докладваните храни в грамове. Ежедневният прием на енергия и хранителни вещества се анализира с помощта на Иранската таблица за състава на храните (FCT) [31] и се допълва с FCT на Министерството на земеделието на САЩ [32].

DASH резултат

Резултатът DASH, мярка за придържане към диетата DASH, е конструиран въз основа на метод, разработен от Fung et al. [33]. Този показател е разработен в съответствие с осем компонента (седем групи храни и едно хранително вещество), които или са подчертани, или са сведени до минимум при диетата DASH. Този подход насърчава приема на ядки и бобови растения, плодове, зеленчуци, нискомаслени млечни продукти и пълнозърнести храни, като същевременно обезкуражава приема на червени и преработени меса, подсладени напитки и натрий. За всеки от горните компоненти бяха направени класирания за квинтил по пол за всички участници в проучването. За подчертаните компоненти, включително плодове, зеленчуци, пълнозърнести храни, млечни продукти с ниско съдържание на мазнини и ядки и бобови растения, хората с най-висок квинтил на прием получиха оценка 5, а участниците с най-нисък квинтил получиха оценка 1. A За останалите компоненти (червено и преработено месо, подсладени напитки и натрий) е приложен метод на обратна оценка. Общият резултат на DASH беше получен чрез сумиране на резултатите от осемте хранителни компонента, с общ възможен резултат, вариращ от 8 до 40 точки. По-високият общ резултат на DASH представлява по-добро качество на диетата и по-високо спазване на DASH диетата.

MDS, индекс от 9 точки, предложен от Trichopoulou et al., Беше изчислен, за да се оцени степента на спазване на средиземноморската диета [34]. Системата за точкуване по тази 9-бална скала се основава на средния прием на компоненти за нейния пол (зеленчуци, бобови растения, плодове и ядки, зърнени храни, риба, месо, млечни продукти, алкохол и съотношението на мононенаситени мастни киселини (MUFA) до наситена мастна киселина (SFA)). В настоящото проучване, тъй като няма надеждни данни за консумацията на алкохол, алкохолният компонент е елиминиран. Системата за оценяване е модифицирана с общ резултат от 8 точки. В този индекс се дава оценка 1 за защитни компоненти (т.е. ядки и плодове, зеленчуци, бобови растения, зърнени храни, риба и MUFA/SFA) за прием, равен на или по-висок и резултат 0 за прием, равен на или по-нисък посочената по пол медиана. Обратно, за незащитни компоненти (като месо и млечни продукти), точкуването е обърнато. Резултатите на компонентите бяха сумирани, за да се получи общ MDS, вариращ от 0 (най-ниско съответствие) до 8 (най-високо съответствие).

Демографски, антропометрични и мерки за кръвно налягане

Оценка на психичното здраве и апетита

Информацията за компонента на психичното здраве беше събрана с помощта на самостоятелно прилаган въпросник за депресия, тревожност и стрес - 21 точки (DASS-21). DASS-21 е набор от три подскали, включително депресия, тревожност и стрес; всяка от тези три подскали съдържа седем елемента. Валидността и надеждността на този въпросник бяха предварително оценени и показаха добри резултати [36, 37], така че алфата на Кронбах за въпросника DASS при ирански участници беше докладвана, както следва: 0,77, 0,79 и 0,78 за депресия, тревожност и стрес, съответно [36]. Инструкциите за попълване на тази скала бяха описани за всички участници. Елементите се оценяват по 4-степенна скала на Ликерт, варираща от нула („изобщо не се отнася за мен“) до 3 („приложима за мен много или през повечето време“). Съответните резултати от точките бяха сумирани и умножени по 2, за да се получи общ резултат за всяка подскала, който варира от 0 до 42. След изчисляване на общия резултат, хората бяха категоризирани в 5 категории: нормални, леки, умерени, тежки и изключително тежки въз основа на граничните резултати, предложени от Lovibond и Lovibond [38]. По-високият резултат на всяка подскала представлява по-голяма тежест на нарушението на настроението.

Усещането за апетит се оценява с помощта на въпросника за визуална аналогова скала (VAS) от 100 mm. Въпросникът VAS, с предварителни доказателства за валидност и надеждност, включва седем точки за чувството на глад, засищане, пълнота, бъдеща консумация на храна и желанието да се яде нещо сладко, солено или мазно [39]. От участниците се изисква да направят маркировка на всяка линия от 100 mm, съответстваща на тяхното усещане. Резултатите от VAS се определят чрез измерване на разстоянието от лявата страна на линията до марката.

Биохимични оценки

Проби от кръв на гладно са получени от всички участници след 12-часово гладуване през нощта. Плазмата и серумът се разделят незабавно чрез центрофугиране при 4500 об/мин за 10 минути при 4 ° С и аликвотни части се замразяват при - 80 ° С, докато се анализират. Концентрациите на серумна глюкоза, триглицериди (TG), общ холестерол (TC) и липопротеинов холестерол с висока плътност (HDL-C) бяха измервани ензимно с помощта на търговски комплекти (Pars Azemoon, Техеран, Иран). Уравнението на Friedewald се използва за изчисляване на серумния липопротеинов холестерол с ниска плътност (LDL-C) от серумни концентрации на TC, TG и HDL-C [40]. Концентрацията на α-MSH в плазмата и AgRP се изследват, като се използват търговски налични ензимно-свързани имуносорбентни комплекти за анализ (Bioassay Technology Laboratory, Shanghai Korean Biotech, Shanghai City, China) съгласно протокола на производителя. Минималните откриваеми концентрации на α-MSH и AgRP са съответно 5,07 ng/L и 1,03 pg/ml. По същия начин, ELISA комплекти бяха използвани за измерване на нивото на серумен инсулин. Индексите на инсулинова резистентност, включително оценка на модела на хомеостазата - индекс на инсулинова резистентност (HOMA-IR) и количествен индекс за проверка на инсулиновата чувствителност (QUICKI), бяха изчислени, използвайки стандартната формула [41, 42]. Атерогенният индекс на плазмата (AIP) е изчислен като логаритмична трансформация на съотношението TG към HDL-C [43].

Генотипиране

Екстракцията на геномна ДНК от проби от цяла кръв се извършва със стандартна техника фенол/хлороформ. Участниците бяха генотипизирани за избрания полиморфизъм (rs17782313), използвайки техниката на полиморфа с ограничена дължина на полимеразна верижна реакция (PCR – RFLP). Шаблонните праймери, използвани за PCR амплификация на rs17782313, бяха както следва: напред: 5 ′ AAGTTCTACCTACCATGTTCTTGG3 ′; обратна, 5 ′ TTCCCCCTGAAGCTTTTCTTGTCATTTTGAT 3 ′ (Макроген, Корея). PCR амплификацията се извършва с първоначална денатурация при 95 ° С за 2 минути, денатурация при 95 ° С за 30 s (35 цикъла), отгряване при 58 ° C за 30 s и 30 s удължаване при 72 ° C. Допълнително удължаване се случи при 72 ° С за 5 минути. Амплифицираната ДНК (7 μl) се усвоява с 0,5 μl BclI рестрикционен ензим (10 U/μl, Fermentas, Германия) и 2 μl 10 × рестрикционен G-буфер при 56 ° С за една нощ. Разградените PCR продукти се анализират чрез електрофореза върху 2% агарозен гел и се оцветяват със зелен преглед и след това се визуализират върху Gel Doc-система (U.V.P. Company, Cambridge, UK). След електрофореза, алелът Т се разграничава като фрагменти с дължина 30 и 107 bp, а алелът C като фрагмент от 137 bp.

Статистически анализ

Нормалността на данните беше тествана с описателни мерки като коефициенти на изкривяване и ексцентричност, средно и стандартно отклонение [44]. Непрекъснатите променливи, които не са били нормално разпределени (глюкоза, TG, HOMA-IR и инсулин), са били трансформирани преди анализ. Според предишни проучвания [10, 14] участниците са били категоризирани по генотипни групи. Описателните анализи се изразяват като средни стойности и стандартни отклонения (средно ± SD) за нормално разпределени непрекъснати променливи, медианата (25-и и 75-и персентил) за тези с изкривено разпределение и честота (%) за категоричните променливи. Използвани са еднопосочен дисперсионен анализ на дисперсия (ANOVA) и хи-квадрат тестове за сравняване на количествени и качествени променливи, съответно, в групите на генотипа. Използвана е стратифицирана многовариантна мултиномиална логистична регресия за изследване на връзката между индексите за качество на диетата и rs17782313 генотипове, като се коригира за объркващи променливи (възраст, физическа активност, SES и WC).

Взаимодействията между rs17788313 и придържането към индексите за качество на диетата (DASH резултат и MDS) върху кардио-метаболитните рискови фактори бяха изследвани, използвайки модел на многовариантно взаимодействие ANCOVA, след коригиране за ковариати. Всички анализи на взаимодействието бяха проведени в зависимост от пола и като референтна група беше използвана хомозиготната група с основен алел. Значителни взаимодействия бяха изобразени като графики за визуализиране на резултатите и подпомагане на техните илюстрации. Данните бяха анализирани с помощта на SPSS 21 (SPSS, Inc., Чикаго, IL). A стр стойност ≤ 0,05 се счита за статистически значима.

Резултати

Честотите на С и Т алелите на rs17782313 са съответно 37% и 63%. Разпространението на генотипа сред изследваните субекти е както следва: TT (44,7%), TC (36,2%) и CC (19,1%). Разпределението на генотипа на MC4R rs17782313 не е в равновесие на Харди Вайнберг (стр Таблица 1 Сравнение на общи характеристики, клинични и лабораторни параметри на участниците според MC4R rs17782313 генотипове

Извършени са анализи на генно-диетични взаимодействия, за да се оцени потенциалното взаимодействие между полиморфизма MC4R rs17782313 и придържането към DASH резултат и MDS върху кардио-метаболитните рискови фактори и хипоталамусните хормони. Значими стратифицирани взаимодействия са изобразени на фиг. 1 и 2. От тези анализи са установени значителни взаимодействия между придържането към DASH резултат и MC4R rs17782313 генотипове на SBP (стрВзаимодействие = 0,023), AIP (стрВзаимодействие = 0,045), серумна глюкоза (стрВзаимодействие = 0,021) и TG (стрВзаимодействие = 0,020) концентрации сред жените, където жените, които са били назначени за втория тертил на DASH, са имали значително по-ниски нива на SBP (стр Фиг. 1

рецепторът

Взаимодействие между MC4R rs17782313 и DASH резултат върху систолното кръвно налягане (а), серумна концентрация на глюкоза (б), серумна концентрация на триглицерид (° С) и атерогенен индекс на плазмата (AIP) (д) сред жените. Баровете показват средната стойност. Ленти за грешки: SE на средства

Взаимодействие между MC4R rs17782313 и DASH резултат върху серумната концентрация на глюкоза (а) и плазмена концентрация на α-MSH (б) сред мъжете. Взаимодействие между MC4R rs17782313 и MDS върху плазмената концентрация на AgRP (° С) сред жените. Баровете показват средната стойност. Ленти за грешки: SE на средства. стр Стойностите на взаимодействията бяха коригирани за възраст, WC, физическа активност и социално-икономически статус

Дискусия

Като цяло в настоящото проучване връзката между полиморфизма MC4R rs17782313 и някои кардио-метаболитни черти зависи от степента на придържане към здравословните диетични модели, оценена въз основа на DASH. Женските хомозиготни носители на рисков алел са показали по-високи средни стойности на концентрацията на глюкоза, когато са поставени във втория тертил на DASH. Сред жените носителите на CT-генотип с добро придържане към DASH показват по-добър метаболитен профил (по-нисък TG, SBP и AIP). По същия начин се наблюдава подобен резултат за нивата на глюкозата при мъжете. Тези базирани на пола разлики за ефекта на rs17782313 в признаците, свързани със затлъстяването, са признати при предишни проучвания [45]. Въпреки че основните механизми за тези различия, свързани с пола, остават слабо разбрани, разликите в хормоналния статус и регионалните отлагания на мастната тъкан могат да допринесат за тези несъответстващи резултати [46].

Забележително е, че в настоящото проучване е открита обратна връзка между спазването на диетата DASH и вероятността от генотип CC. Нашите резултати бяха в съответствие с предишни наблюдения, при които вариантът хомозигота е свързан с по-висок прием на обща енергия и хранителни мазнини [54]. Неотдавнашно проучване в това отношение от Khaliltehrani et al. [10] по подобен начин отбелязва, че този вариант е свързан с разнообразието от приема на енергия и макронутриенти. Въпреки това съществуващата литература относно връзката между приема на храна и rs17782313 е противоречива [61]. Въпреки факта, че механизмите зад ефекта на MC4R rs17782313 върху затлъстяването и свързаните с него метаболитни фенотипи са по-малко разбрани, има предположение, че този вариант може да играе важна роля в централния контрол на апетита и хранителното поведение [62].

Основната сила на настоящото проучване е, че според нашите познания това е първото изследване, което оценява взаимодействието между MC4R rs17782313 и показателите за качество на диетата върху кардио-метаболитните характеристики и хипоталамусните хормони. Всъщност, по-доброто разбиране на тези взаимодействия между гените и диетите може да осигури най-добрата стратегия за персонализирани хранителни съвети, съобразени с генотипа на пациента при управлението на затлъстяването и свързаните с него последствия. Допълнителна сила беше използването на надежден [29] и валидиран [30] FFQ за оценка на приема на храна.

В обобщение, настоящото проучване за първи път описва статистически значимо взаимодействие между гените и диетите на MC4R rs17782313 със спазване на здравословни диетични модели, оценени според DASH и MDS върху кардио-метаболитните признаци и хипоталамусните хормони и при двата пола. Когато придържането към DASH и MDS е ниско, алелът на риска от затлъстяване е свързан с по-високи средни стойности на AgRP и α – MSH сред жените и мъжете, съответно. Като цяло, нашите констатации показват, че ниското съответствие с тези индекси за качество на диетата може да стимулира ефектите от по-голяма генетична податливост към кардио-метаболитни рискови фактори при носители на алели C на rs17782313. Следователно се препоръчва репликация в проспективни кохортни проучвания и сред различни популации, за да се потвърди това откритие.

Наличност на данни и материали

Всички данни са достъпни с разумно искане от съответния автор.