<<
>>

Нутригеномика и диабет

Действие любого аллеля на фенотипический признак или его вклад в патологический процесс следует рассматривать в рамках его взаимодействия с другими генами, а также с факторами внешней среды, которые могут существенно влиять на процессы экспрессии генов и функции соответствующих белков.

Важное, а зачастую решающее место в регуляции функций генома и, прежде всего экспрессии генов, принадлежит питанию, точнее, тем разнообразным химическим веществам, которые поступают с пищей. С учетом уже имеющегося клинического опыта, нет сомнения в том, что качеству и режиму питания принадлежит важное место в этиологии, патогенезе и в лечении СД. В настоящее время, когда генетика СД изучена уже достаточно детально, представляется вполне оправданным мнение авторитетных специалистов о том, что именно от нутригеномики ^м. главу 7) следует ожидать наиболее важных успехов в профилактике и лечении СД как 1-го, так и 2-го типов [273, 715, 745]. Именно с помощью питания, точнее, строго «персонифицированной» диеты, составленной на основании результатов тестирования аллельных вариантов генов предрасположенности, представляется реальным отсрочить время манифестации заболевания и даже лечить его.

Рассмотрим уже существующие успехи диетотерапии в предупреждении СД и некоторые перспективы нутригеномики в этом направлении.

Гены-кандидаты, определяющие предрасположенность к СД2 [273]

Таблица 6.3.3
Ген Название Хромосома Функция
1 ABCC8 Рецептор сульфонил- мочевины 11p15.1 Калиевые каналы
2 ACP1 Кислая фосфатаза-1 2р35 Фосфатаза
3 ADA Аденозиндезаминаза 20q13.11 Энзим пуринового обмена
4 ADRB2 Адренергический

рецептор-2

5q32-34 Рецептор

катехоламина

5 ADRB3 Адренергический

рецептор-3

8р12- р11.2 Регуляция липолизиса
6 AGRP Гомолог белка «агути» 16q22 Антагонист

меланокортина

7 АРМ1 Адипонектин (ACDC) 3q27 Гормон адипоцитов
8 CPN10 Кальпаин 10 2q37.3 Протеаза цистеина
9 ENRP1 Гликопротеин РС-1 6q22-q23 Ингибитор инсулинового сигнала
10 FABP2 Белок связывания жирных кислот 4q28-q31 Транспортер в/м жирных кислот печени
11 FATP4 Транспортер жирных кислот SLC27A4 Хр.9. Транспортер в/м жирных кислот
12 FOXc2 Фактор транскрипции 16qй24.3 Регулятор метаболизма адипоцитов
13 FRDA Фратаксин 9q13 Транспорт ионов в митохондриях
14 GC Белок связывания витамина D 4q12 Регуляция уровня инсулина через витамин D
15 GCGR Рецептор глюкагона 17q25 Гомеостаз глюкозы
16 GCK Глюкокиназа печени 7q15-р13 Фермент гликолиза
17 GFPT2 Глютамин-фруктоза 6-Р аминотрансфераза 5q34-q35 Биосинтез

гексозамина

18 GHRL Грелин 3р26-р25 Гормон, гомеостаз энергии, питания
19 GNB3 Гуанин-нуклеотид связывающий белок 12р13 Сигнал тучности
20 CYS1 Гликоген-синтаза 19q13.3 Фермент, нарушение синтеза гликогена
21 HNF1 Печеночный ядерный фактор-1 12q24.2 Фактор траснкрипции, гомеостаз холестерина

Таблица 6.3.3 (продолжение)
Ген Название Хромосома Функция
22 HNF4A Печеночный ядерный фактор-4 20q12-q13.1 Фактор транскрипции, запасы гликогена в печени
23 IAPP Амилоидный белок инсулина — амилин 12р12.3р12.1 Гормон, глюкоза в поджелудочной железе
24 IGF1 Инсулиновый фактор роста-1 12q22-q24.1 Гормон роста
25 IL6 Интерлейкин-6 7q21 Цитокин
26 INS VNTR инсулинового гена 11р15.5 Регуляция обмена глюкозы
27 INSR Рецептор инсулина 19р13.2 Рецептор
28 IPF1 Промоторный фактор инсулина 12q12.1 Связь с промотором
29 IRS1 Субстрат рецептора инсулина 1 2q36 Сигнал трансдукции
30 IRS2 Субстрат рецептора инсулина 2 13q34 Сигнал трансдукции
31 KCNJ11 Калиевые прямые каналы Kir6-2 11p15.1 Калиевые каналы
32 LIPC Печеночная липаза 15q21-q23 Регуляция липидов
33 LIPE Гормон-чувствительная

липаза

19q13.1-q13.2 Высвобождение жирных кислот
34 LPL Липопротеинлипаза 8р22 Энзим; хиломикроны, триглицериды
35 МАР-

К8№1

Митоген, активатор протеинкиназы-8 — взаимодействие с белком 1 11р12р11.2 Сигнал трансдукции
36 NeuroD1 NeuroD/BETA2 2q32 Транскрипционный

фактор

37 PAI1 Ингибитор активатора плазминогена 7q21.2-q22 Свертывание крови
38 PCK1 Фосфоэнолпируваткар- боксикиназа 1 20q13.31 Регуляция

глюкогенеза

39 PGS1 Рецептор активации пролиферации пероксисом 14р15.1 Фактор транскрипции
40 PIK3R1 Регулятор

субъединицы р85 фос- фоинозитид-3 -киназа

5q13 Клиренс глюкозы

Таблица 6.3.3 (окончание)
Ген Название Хромосома Функция
41 PON2 Пароксоназа-2 7q21.3 Обмен глюкозы
42 PPARG Рецептор у-2 перокси- сом 3р25 Обмен глюкозы и липидов
43 PP1R3A Субъединица ЗА фосфатазы-1 7q11.23-q21.11 Обмен гликогена
44 RORC RAR-рецептор С 1q21 Ядерный гормон, иммунный ответ
45 RRAD Ras-белок дибета 16q22 Иммуночувствитель

ность

46 SLC2A2 GLUT2-глюкоза 3q26.1-q26.3 Транспортер глюкозы
47 SLC2A4 GLUT4 -глюкоза 17р13 Транспортер глюкозы
48 TCF7L2 Фактор транскрипции Регулятор уровня глюкозы в крови
49 TNF Фактор некроза опухоли 6р21.3 Провоспалительный

цитокин

50 UCP2 Прерывающий белок 2 11р13 Митохондриальный

транспортер

Проведенное несколько лет назад уникальное эколого-нутриентное (пищевое) исследование в 40 странах мира показало, что частота СД1 находится в прямой зависимости от энергетической ценности потребляемой пищи и в обратной — от доли растительной пищи в ежедневном рационе человека. На основании анализа уже имеющихся мировых данных основные пищевые продукты по степени их риска для развития СД1 подразделены на 3 основные группы: молоко и молочные продукты (г = 0,80, p < 0,0001), мясо (г = 0,55, p < 0,001), крупы (г = - 64, p < 0,001).

В плане профилактики СД1 особенно большое значение имеет питание ребенка в первые годы жизни. Обращено внимание на выраженный протективный эффект в отношении СД1 грудного молока, что позволяет настоятельно рекомендовать его использование в период перевода ребенка на различные питательные смеси.

Важно также отметить, что провоцирующий СД1 эффект коровьего молока и молочных смесей, равно как питательных зерновых (крупяных) прикормов для новорожденных, обычно проявляется только при наличии определенной наследственной предрасположенности. Установлено, в частности, что антитела к Р-клеткам поджелудочной железы определяются преимущественно у детей, имеющих неблагоприятные сочетания «предрасполагающих» 5-аллелей генов DQA1 и DQB1 (см. раздел 6.2.1). На фоне неблагоприятных аллелей гена INS существенно чаще развивается СД1 и в случае употребления животных белков, главным образом мяса. Провоцирующим СД1 фактором является также повышение калорийности питания. Таким образом, именно нут- ригеномике принадлежит решающая роль в первичной профилактике СД1. Есть основания думать, что использование разработанного алгоритма тестирования наследственной предрасположенности к СД1 (см. рис. 6.3.8), а также достижений современной нутригеномики позволит в значительной мере приблизиться к решению проблемы СД.

При наличии СД1 тестирование соответствующих полиморфных маркеров генов окислительного стресса (SOD2, SOD3, САТ, NOS2) позволяет оценить вероятность развития сосудистых и нейрологических осложнений и начать их своевременную профилактику. Тестируя полиморфизм генов, контролирующих сосудистый тонус (АСЕ), а также ряда генов липидного обмена (APOB, APOE), можно определить вероятность развития и начать своевременную индивидуальную профилактику возможной диабетической нефропатии.

Не менее важен потенциальный вклад генетического тестирования и нутригеномики в профилактику и лечение СД2. Известно, что у одних больных СД2 легко корректируется диетой, изменением образа жизни или назначением тех или иных препаратов в зависимости от результатов лабораторных тестов.

У других такое лечение оказывается малоэффективным. Поэтому считается, что решающим фактором на пути оптимизации лечения, его персонификации, является молекулярногенетическое тестирование генов предрасположенности [273, 715]. Естественно, что сведения о генетических особенностях индивида, полиморфных аллельных маркерах генных сетей СД2 следовало бы, так же как и в случае СД1, иметь уже при рождении. Такая информация, полученная заранее, позволяет глубже понять особенности реакции индивидуального организма на диету и другие внешние факторы, в том числе оптимизировать лекарственную терапию заболевания.

Стремительный рост тучности и неизменно сопутствующего ожирению СД2 свидетельствует не только о наличии генетической предрасположенности к этим недугам значительной части населения планеты, но и о том, что с помощью специальных диет и здорового образа жизни можно реально воздействовать на эти грозные демографические показатели [314, 715].

Как уже отмечалось, генная сеть СД2 включает в себя несколько самостоятельных групп, контролирующих не только метаболизм глюкозы, но также обмен инсулина, липидов, водно-солевой гомеостаз тканей, давление крови, иммунные реакции и пр. Логично предполагать, что у каждого больного, особенно на ранних стадиях СД2, в определенной мере будет страдать та или другая генетически и, соответственно, функционально наиболее ослабленная метаболическая система. Поэтому своевременное выявление генетически слабого звена — необходимое условие правильно организованной персонифицированной лекарственной и диетотерапии СД2.

Таким образом, как и в случае СД1, система профилактики СД2 должна начинаться с тестирования аллельных вариантов генов предрасположенности, с последующим отбором лиц групп высокого риска и их научно обоснованным мониторированием. Определенная сложность в отношении СД2 заключается в его достаточной генетической «размытости». Поэтому, учитывая сравнительно высокую частоту семейных случаев СД2, логично уже на первом этапе провести генетическое тестирование больного в семье высокого риска СД2, определить у него этиологически наиболее вероятные сочетания неблагоприятных аллелей и только затем тестировать соответствующие генетические маркеры у потомков.

Следует иметь в виду, что генетика СД, равно как и генетика других мультифакториальных заболеваний, несмотря на очевидные успехи в идентификации генов предрасположенности, все еще находится в начале своего пути. Сложность ген-генных взаимодействий, наличие метаболических «буферных» систем (компенсация функциональной неполноценности одного аллеля другим геном той же метаболической цепи), эпигенетические факторы (метилирование цитозиновых нуклеотидов, ремоделирование хроматина) существенно затрудняют объективную интерпретацию результатов генетического тестирования. Тем не менее только по пути масштабных исследований популяционных частот генов-кандидатов мультифакториальных заболеваний, всестороннего изучения их ассоциаций с соответствующими болезнями можно приблизиться к широкому внедрению данных современной генетики в медицину [273, 745]. На этом основании вполне оправданно и широкое использование уже имеющихся данных по генетике СД1 и СД2 для профилактики и лечения этих тяжелых мультифакториальных заболеваний. Важная роль в их лечении, особенно СД2, принадлежит нутригеномике, которая предоставляет большие возможности для улучшения качества жизни путем прогностического тестирования генов, ассоциированных с определенными компонентами пищи.

Необходимы дальнейшие масштабные исследования взаимодействий ген-диета-заболевание в условиях международного сотрудничества и на различных популяциях для разработки более детальных программ персонифицированных диетотерапий для больных СД2. Именно специалисты по нутригеномике трансформируют высокую науку генетику в практику и смогут оптимизировать здоровье пациентов [745].

<< | >>
Источник: Баранов В.С.. Генетический паспорт — основа индивидуальной и предиктивной медицины / Под ред. В. С. Баранова. — СПб.: Изд-во Н-Л,2009. — 528 с.: ил.. 2009

Еще по теме Нутригеномика и диабет:

  1. Сахарный диабет
  2. Диабет
  3. Несахарный диабет
  4. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  5. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ (E10-E14)
  6. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  7. Сахарный диабет: эпидемиология, классификация, диагностика.
  8. Артериальная гипертензия при сахарном диабете
  9. Глава б. Неотложные состояния при сахарном диабете
  10. Лечение артериальном гипертензии при сахарном диабете
  11. Гипергликемия или транзиторный неонатальный сахарный диабет
  12. Сахарный диабет
  13. Молекулярная генетика артериальной гипертензии при сахарном диабете
  14. Клинические особенности артериальной гипертензии при сахарном диабете
  15. Целевые значения артериального давления при сахарном диабете
  16. Многофакторный подход к лечению сахарного диабета и его осложнений
  17. Верткин А.Л.. Сахарный диабет. Серия «Амбулаторный прием»: Эксмо; Москва.2015, 2015
  18. Дисфункция эндотелия и ангиогенез при сахарном диабете и артериальной гипертензии
  19. Поражение органов-мишеней при сахарном диабете и артериальной гипертензии
  20. Глава 10 Особенности некоторых иммунообусловленных эндокринологических патологий . САХАРНЫЙ ДИАБЕТ I И II ТИПА