Метаболический синдром у детей и подростков. Клинико-генетические параллели >14. 01. 08 педиатрия 03. 02. 07 генетика

Метаболический синдром у детей и подростков. Клинико-генетические параллели

14.01.08 - педиатрия

03.02.07 - генетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Москва - 2009

доктор медицинских наук,

профессор Щербакова Марина Юрьевна

доктор медицинских наук Ларионова Валентина Ильинична

доктор медицинских наук,

профессор Логачёв Михаил Фёдорович
доктор медицинских наук Заклязьминская Елена Валерьевна

Ведущая организация: ФГУ «Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий»

Защита состоится «1» февраля 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.072.02 при ГОУ ВПО РГМУ Росздрава по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор Н.П. Котлукова
Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы.

Метаболический синдром (МС) включает в себя такие конституциональные и метаболические факторы риска развития атеросклероза, как ожирение, артериальная гипертезия (АГ), атерогенная дислипидемия. Благодаря присущим ему нейро-эндокринным, обменным и регуляционным нарушениям МС является фактором риска развития сахарного диабета 2 типа (СД II типа), приводящего к развитию сосудистых осложнений (Бутрова С.А., 2001, Grundi S.M., 2004, Болотова Н.В., 2007). На сегодняшний день эти заболевания занимают лидирующие позиции среди причин стойкой нетрудоспособности и смертности населения России (Вёрткин А.Л., 2008, Стародубова А.В., 2009).

До недавнего времени основным, базовым компонентом МС считалась инсулинорезистентность (ИР) периферических тканей, лабораторное подтверждение которой было обязательным условием (Зимин Ю.В., 1999, Бутрова С.А., 2001). Однако, в последние годы, взгляд на генез МС претерпел существенное изменение (IDF 2005, ВНОК 2007). Большинством авторов в качестве основополагающего критерия диагностики МС предлагается абдоминальное ожирение, ассоциированное со всеми метаболическими изменениями, присущими этому синдрому (Мамедов М.Н., 2005, Сметник В.П., 2007, Zimmet P., 2007).

Имеются данные о связи избытка массы тела, сформировавшегося у детей с последующим развитием у них во взрослом периоде жизни МС (Wang Y., 2006, Gardner D.,2009, Завьялова Л.Г., 2009). Поэтому не вызывает сомнения, что «истоки» МС находятся в детском возрасте (Малявская С.И., 2004, IDF 2007, Леонтьева И.В., 2008).

Несмотря на эпидемический характер роста ожирения среди детей, проведение крупномасштабных исследований по распространенности МС среди детей и подростков затруднено вследствие отсутствия единого мнения по поводу использования тех или иных диагностических критериев в педиатрической практике. Кроме того, недостаточно изучены взаимосвязи типов ожирения у детей с комплексом обменных и регуляционных процессов, характерных для МС у взрослых.

Поэтому, ранняя диагностика МС у детей с ожирением до сих пор является не разрешённой задачей, особенно в ситуации отсутствия полного набора рекомендуемы диагностических признаков.

В связи с этим особую актуальность приобретает изучение взаимосвязи генетических факторов, определяющих предрасположенность к развитию основных нарушений, свойственных МС с комплексом клинических, метаболических и средовых факторов у детей с ожирением (Garcia E.A.,2003, Чазова И.Е., 2008, Сидоренко Б.А., 2009). Перспективным направлением является исследование структурных особенностей генов, принимающих участие в регуляции массы тела и артериального давления (АД), и генного кластера, определяющего обмен триглицеридов (ТГ) и липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и ассоциированных с развитием маркерных для МС атерогенных нарушений липидного обмена.

Цель исследования:

На основании клинико-генетического анализа у детей с ожирением разработать рекомендации по формированию группы высокого риска развития метаболического синдрома для осуществления ранней профилактики ассоциированных с ним заболеваний.

1. Изучить структуру наследственной отягощенности и выявить детей, имеющих родственников первой и второй степеней родства, страдающих сахарным диабетом 2 типа, ожирением и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

2. Провести комплексное клинико-лабораторное обследование детей с ожирением и с нормальной массой тела и установить распространенность основных клинических и биохимических проявлений метаболического синдрома и их взаимосвязь в обследованных группах.

3. Провести молекулярно-генетическое тестирование полиморфизма апопротеиновых генов: S19W ApoA5, G-75А ApoA1, SstI ApoC3, Е2/Е3/Е4 ApoЕ, а также I/D полиморфизма гена ACE, W/R гена ADRB3 и изучить частоту аллелей и распределение генотипов и их сочетаний у детей с ожирением.

4. Сопоставить результаты молекулярно-генетического тестирования изученных генов с данными наследственного анамнеза, клиническими и лабораторными показателями у обследованных детей и изучить их взаимосвязь.

5. На основании полученных результатов разработать алгоритм формирования группы риска детей по развитию МС и программу профилактики ранней манифестации синдрома.

Впервые проведено комплексное анамнестическое, клинико-биохимическое и генетическое обследование детей в возрасте от 6 до 18 лет, имевших ожирение. Установлены наиболее распространённые факторы риска (наследственные и средовые) развития ожирения и других компонентов МС в детском и подростковом возрасте. Определена и доказана роль абдоминального типа ожирения, его продолжительности и степени выраженности при формировании присущих МС нарушений у детей. Показано, что дети, страдающие ожирением, находятся в группе высокого риска по развитию МС, так как у 1/3 из них уже имеются все необходимые критерии для диагностики этого синдрома (по версии IDF 2007). Впервые у детей и подростков с ожирением проведена оценка структурных особенностей широкого спектра генов, принимающих участие в регуляции массы тела и АД (W/R ADRB3 и I/D ACE), и генного кластера, определяющего обмен ТГ и ЛПВП и ассоциированных с развитием маркерных для МС атерогенных нарушений липидного обмена (S19W ApoA5, G-75А ApoA1, SstI ApoC3, Е2/Е3/Е4 ApoЕ), влияющих на клиническое проявление ведущих компонентов МС. Установлена частота аллелей и распределение генотипов данных генов. Впервые изучена и проанализирована взаимосвязь полиморфизмов исследованных генов с данными наследственного анамнеза, клиническими и лабораторными показателями у обследованных детей.

В результате проведённого комплексного анамнестического, клинико-лабораторного и генетического обследования детей с ожирением определён необходимый перечень диагностических манипуляций, позволяющих формировать группу риска развития МС среди детей. Доказана значительная роль фактора избытка массы тела в формировании свойственных для МС нарушений. Показана эффективность внедрения анализа генного кластера, ответственного за регуляцию массы тела, артериального давления, метаболизма липидов и углеводов (I/D ACE; S19W ApoA5; G-75А ApoA1; SstI ApoC3; Е2/Е3/Е4 ApoЕ; W/R ADRB3). На основании анализа выявленных устойчивых сочетаний анамнестических, конституциональных, метаболических и молекулярно-генетических факторов риска развития МС у детей с ожирением разработан алгоритм по раннему определению предрасположенности и установлению степени риска развития МС у детей и подростков. Предложена доступная в условиях широкой сети педиатрических медицинских учреждений схема индивидуальной, пошаговой диагностики и принцип адекватных и своевременных лечебно-профилактических мероприятий, направленных на предотвращение развития МС и его осложнений.

Результаты исследования используются при проведении семинарских занятий со студентами старших курсов на кафедре детских болезней №1 ГОУ ВПО РГМУ Росздрава, в практике 23 терапевтического и 6 эндокринологического отделений Морозовской детской городской клинической больницы г. Москвы, в отделе патологии сердечно-сосудистой системы ФГУ «МНИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий», в консультативно-диагностическом центре СПб ГПМА г. Санкт-Петербург, в консультативно-диагностическом медико-генетическом центре г. Санкт-Петербург.

Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на заседании кафедры детских болезней №1 педиатрического факультета РГМУ. Основные результаты работы представлены на научно-практической конференции «Фармакотерапия и диетология в педиатрии» (Москва 2007г.); VII и VIII международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва 2007, 2008 г.); XI и XVI Конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва 2007, 2009 г.); II городской, научно-практической конференции «Эндокринологические аспекты в педиатрии» (Москва 2007г.); «Российском национальном Конгрессе кардиологов» (Москва 2007, 2008 г.); Всероссийском конгрессе "Детская кардиология 2008" (Москва 2008г.); VII Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва 2008 г.); научно-практической конференции «Неинфекционные заболевания и здоровье населения России» (Москва 2008 г.); международной конференции «European Human Genetics Conference» (Барселона 2008 г.); международном конгрессе «3^rd Europaediatrics Congress» (Стамбул 2008 г.); международном конгрессе «XX International Congress of Genetics» (Берлин 2008 г.); международном конгрессе «2^nd Congress of the European Academy of Paediatrics» (Ницца 2008 г.); XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва 2009г.), XI Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва 2009г.).

По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 2 в центральной печати и 4 в зарубежных источниках.

Диссертационная работа состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственного исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа изложена на .. страницах машинописного текста, содержит .. таблиц, .. рисунков. Библиографический указатель включает .. работ, из них .. отечественных и .. зарубежных источников.

С 2006 по 2008 гг. на кафедре детских болезней №1 ГОУ ВПО РГМУ Росздрава (зав. кафедрой – д.м.н., проф. Самсыгина Г. А.) проводилось анамнестическое и клинико-лабораторное обследование 194 детей в возрасте от 6 до 18 лет (13,19±0,14 лет), госпитализированных в 23 (зав. отделением – Пронина Л. А.), 6 (зав. отделением – к.м.н. Петряйкина Е. Е.) и 5 (зав. отделением – Агафонова Т. В.) отделения Морозовской детской городской клинической больницы гор. Москвы (главный врач – Фомина В. Л.)

Критерием включения в основную группу, которую составляли 148 человек (104 мальчика и 44 девочки) в возрасте от 6 до 18 лет (13,3±0,2 года), было наличие избыточной массы тела или ожирения. Критериями исключения являлись: врождённая эндокринная и почечная патология, вторичная АГ, длительная гормональная терапия (более 1 месяца), СД I типа, а также возраст пациентов до 6 лет.

Критерием отбора детей в группу контроля, в состав которой вошли 46 человек с синдромом вегетативной дистонии (22 мальчика и 24 девочки) в возрасте от 8 до 16 лет (12,8±0,3 года), было наличие нормальной массы тела (табл. 1).

Обследование проводилось согласно общепринятым правилам и включало: изучение семейного анамнеза и анамнеза ребёнка, осмотр и оценку антропометрических данных (рост, масса тела, индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ), коэффициент окружность талии/ окружность бёдер (ОТ/ОБ)), физического и полового развития, артериального давления (АД), проведение ЭКГ, Эхо-КГ, УЗИ щитовидной железы, почек и надпочечников, рентгенографии головы в боковой проекции, биохимического анализа крови. У 83 произвольно отобранных детей основной группы проведено генетическое исследование с определением варианта полиморфизма генов, принима-

Распределение наблюдаемых детей по полу и возрасту Таблица 1

ющих участие в регуляции АД, массы тела и углеводного обмена, а также генного кластера, определяющего обмен ТГ и ЛПВП: I/D гена АСЕ, S19W гена ApoA5, G-75A гена ApoA1, SstI гена ApoC3, Е2/E3/E4 гена ApoЕ, Trp64Arg (W/R) гена ADRB3 методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) и ПЦР – ПДРФ (полиморфизм длины рестрикционного фрагмента). Для сравнительного анализа распределения аллелей и генотипов полиморфизмов исследованных генов была выбрана группа детей (140 человек), не связанных узами родства, и представляющая случайную выборку.

Полученные в результате обследования показатели оценивались согласно общепринятым и используемым в педиатрии нормативам.

Результаты антропометрических измерений оценивались при помощи центильных таблиц (И.М. Воронцов, 1985., Katmarzyk P.T. 2004 и др.), половое развитие - по таблицам J. Tanner 1980г., Юрьев В.В., 2004.

АД измеряли по методике Короткова на протяжении 1,5 недель и оценивали центильным методом. ЭКГ-исследование проводили на многоканальном аппарате «MAC-1200 ST», УЗИ внутренних органов - на аппарате «Sonoline G 50».

Исследование липидного спектра (общий холестерин (ОХС), холестерин ЛПВП (ХС ЛПВП) и ТГ) и уровня мочевой кислоты (МК) проводилось в лаборатории МДГКБ на анализаторе «Super Z Analyzer» (зав. лабораторным отделением – врач высшей категории Новикова В. М).

Уровни холестерина липопротеидов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП), холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) и индекс атерогенности (ИА) определялись расчётным способом по формулам:

ХС ЛПОНП = ТГ/2,2 (ммоль /л); ХС ЛПНП = ОХС – (ХС ЛПВП + ХС ЛПОНП) (формула Фридвальда) в ммоль /л; ИА = (ОХС – ХС ЛПВП)/ ХС ЛПВП (ед.).

Гликемический профиль (глюкоза капиллярной крови натощак и результаты стандартного глюкозо-толерантного теста (СГТТ), концентрация гликированного гемоглобина (HBA1С)) исследовали на базе 6 эндокринологического отделения МДГКБ.

Анализ гормонального профиля (иммунореактивный инсулин (ИРИ), С-пептид, общий кортизол, свободный тестостерон, эстрадиол, свободный тироксин (СТ4), тиреотропный гормон (ТТГ)) сыворотки крови проводился в лаборатории эндокринологического диспансера департамента здравоохранения города Москвы (зав. лабораторией – к.м.н. Пашенцева Л. П.) с помощью иммунодиагностической системы «Amerlite Analyzer».

Генетическое исследование проводилось в лаборатории молекулярной диагностики с расширенной группой по экогенетике ГОУ ВПО СПб ГПМА Росздрава (руководитель д.м.н. Ларионова В.И.). Геномную ДНК выделяли из лейкоцитов фенол-хлороформным методом. Идентификация полиморфных аллелей выполнялась с помощью ПЦР с последующим рестрикционным анализом в электрофоретической камере «Bio-Rad Sub-Cell®GT».

Статистическая обработка материала.

Результаты исследования обрабатывались при помощи пакета прикладных программ «Statistica 6.0». Использовали описательную статистику, стандартные параметрические (t-Стьюдента, F-Фишера) и непараметрические (χ²-Пирсона, Манна-Уитни) критерии дисперсионного анализа. Для оценки меры линейных связей параметрических показателей применяли корреляционный анализ, для оценки непараметрических показателей - анализ сопряжённости. Проверку гипотез проводили для уровня вероятности 95% (уровень значимости p<0,05).

В исследование были включены 148 детей в возрасте 13,30±0,19 лет (104 мальчика и 44 девочки) с ожирением (основная группа) и 46 человек (22 мальчика и 24 девочки) с нормальной массой тела (группа контроля) в возрасте 12,87±0,27 лет. Среди детей основной группы 30 человек (20,3%: 27 мальчиков и 3 девочки) имели I степень ожирения, 49 (33,1%: 32 мальчика и 17 девочек) - ожирение II степени, 57 человек (38,5%: 38 мальчиков и 19 девочек) обладали III степенью ожирения и 12 детей (8,1%: 7 мальчиков и 5 девочек) страдали IV степенью ожирения (табл. 1). В результате анализа данных у детей основной группы была установлена прямая корреляционная зависимость (r=0,47, p<0,01) между возрастом и степенью ожирения и обратная связь между степенью ожирения и возрастом появления избыточной массы тела (r=-0,35, p=0,04).

По данным семейного анамнеза более чем у 3/4 детей основной группы родственники обладали факторами риска развития и прогрессирования сердечно-сосудистой патологии. Так, неблагоприятную наследственность по избыточной массе тела или ожирению имели 86,5% (128 человек) детей, у 72,3% пациентов (107 человек) прослеживалась отягощённость по АГ, у 48,6% (72 пациента) - по ИБС и у 42,0% (62 ребёнка) – по нарушениями обмена углеводов. При этом у 32,7% детей основной группы наследственность была отягощена по одному диагностическому критерию МС, у 30,4% - по двум и у 24,1% - сразу по трём критериям МС, и чем большим избытком массы тела страдал ребёнок, тем значительнее была отягощена его наследственность по количеству критериев МС (p<0,05). Наиболее неблагоприятным по развитию кардио-васкулярной патологии семейным анамнезом обладали 12,8% детей (19 человек) основной группы, родственники которых (из I и/или II поколения) имели МС.

У детей группы контроля отягощённую наследственность по факторам риска развития сердечно-сосудистых заболеваний имели: 17,4% - по ожирению, 19,6% - по АГ, 17,4% - по ИБС и 8,6% - по нарушениям метаболизма углеводов, при этом, ни у кого из детей наследственность не была отягощена сразу по нескольким из перечисленных компонентов.

Анализ образа жизни показал, что у 48,6% детей основной группы (72 ребёнка) отец и/или мать придерживались несбалансированной диеты. Более чем 2/3 родителей имели недостаточный уровень физической активности. В группе контроля на регулярные погрешности в диете указывали родители 21,7% детей (в 10 семьях, p<0,01), и у 32,6% отцов и матерей отмечалась гиподинамия.

У 87,2% детей (129 человек) основной группы неблагоприятно протекал анте- и/или перинатальный период. Прогностически неблагоприятную по развитию ожирения массу тела при рождении имели 16,9% (25 человек: 7 детей с низкой массой тела и 18 – с крупной). Рациональное и физиологичное вскармливание получали лишь 23,6% детей (35 человек). По мере взросления, у 41,2% детей (61 ребёнок) появлялась и укреплялась привычка к чрезмерному потреблению пищи, богатой легко усваиваемыми углеводами и животными жирами, и у 86,5% (128 человек) формировался малоподвижный образ жизни. При этом у детей контрольной группы нарушения на этапе пренатального или раннего постнатального развития имели 56,5% (20 человек, p<0,05), все 46 человек родились с нормальной массой тела, на продолжительном грудном вскармливании находились 52,2% (24 ребёнка, p<0,05). На момент осмотра склонность к избыточному аппетиту была определена у 10,8% (5 детей, p<0,01), и у 39,1% (18 детей, p<0,03) установлена сниженная физическая активность.

Наиболее частой жалобой у детей основной группы (84,0% - 124 ребёнка) была периодически возникающая головная боль, которая появлялась на фоне эмоционального напряжения, преимущественно в дневные и вечерние часы. При этом среди детей контрольной группы на нерегулярные головные боли жаловались 32,6% (15 человек, p<0,01). У 39,2% обследованных (58 человек) основной группы отмечались эпизоды покалывания в области сердца, возникающие, как в покое, так и при нагрузке. В группе контроля на болевые ощущения в области сердца, связанные с эмоциональным или физическим напряжением указывали 10,8% (5 детей, p<0,05).

У всех детей основной группы физическое развитие было негармоничным за счёт избытка массы тела, а по параметру роста оно более чем у 2/3 детей (64,2% - 95 человек) превышало средние по популяции значения. В группе контроля у 2/3 обследованных (65,2% - 30 человек, p<0,05) физическое развитие было средним и у всех 46 человек – гармоничным. Патогномоничный для абдоминальной формы ожирения показатель ОТ превышал верхнюю границу нормы (на 33,8±1,2 см) у 98,0% детей (145 человек) основной группы, при этом было установлено, что ОТ достоверно нарастала с увеличением степени ожирения (p<0,03). У всех детей контрольной группы ОТ была в пределах нормальных значений.

Для установления вероятной причины развития ожирения было проведено исследование гормонального профиля (тестостерона, эстрадиола, кортизола, ТТГ и свободного тироксина), которое показало, что нарушения в виде умеренного превышения концентрации отдельных гормонов встречались не более чем у 18,0% (26 человек). Таким образом, были исключены первично эндокринные формы ожирения и установлено преобладание конституционально-экзогенной (алиментарной) природы формирования избытка массы тела. Среди детей группы контроля, умеренно выраженные нарушения гормонального обмена (в виде повышенного уровня ТТГ) были выявлены у 4 человек (8,7%, p=0,4).

Уровень АД соответствовал возрастной норме только у 48,0% (71 человек) детей основной группы. Пограничные значения в виде высокого нормального АД имели 16,2% (24 ребёнка) обследованных: у 13,5% (20 детей) - по систолическому компоненту (САД), у 0,7% (1 ребёнок) – по диастолическому (ДАД) и у 2,0% (3 человека) АД было высоким нормальным, как по систолическому, так и по диастолическому компоненту. Более 1/3 детей (35,8% - 53 человека) имели повышенное АД в виде: лабильной АГ – у 8,1% и стабильной АГ – у 27,7%. У 26,4% (39 человек) было высоким САД, у 1,4% (2 ребёнка) – ДАД и у 8,0% (12 детей) САД и ДАД. В группе контроля у 95,6% (44 ребёнка) детей АД было нормальным, и только 4,4% (2 человека) обладали высоким нормальным САД. Таким образом, среди детей основной группы достоверно чаще регистрировалось высокое нормальное (p<0,01) и стойкое высокое АД (p<0,001). В результате анализа отмечено, что у детей основной группы, страдавших АГ, имелась прямая пропорциональная зависимость (r=0,52, p<0,001) между уровнем АД и степенью ожирения. Также выявлена закономерная тенденция повышения АД при нарастании ОТ (p<0,01) и степени ожирения (p<0,01).

Оценка состояния глазного дна у детей основной группы показала, что 22,3% (33 человека) имели признаки поражения в виде ангиопатии сосудов сетчатки (суженные и извитые артерий), которая в большинстве случаев (у 26 детей) отмечалась при высоком нормальном, либо высоком АД. В группе контроля ангиопатию диагностировали у 4,3% детей (2 ребёнка, p<0,04), имевших высокое нормальное САД.

При проведении ЭКГ у детей основной группы в 35,8% (53 человека) случаев регистрировались функциональные нарушения в виде синусовой тахи- или брадикардии, у 11,5% (17 детей) выявлен предсердный ритм, который при переходе пациента в вертикальное положение сменялся на ускоренный синусовый. Отмечались нарушения проводимости в виде неполных блокад ножек пучка Гиса (29,7% - 44 ребёнка). При этом в группе контроля тахи- и брадиаритмии отмечались у 32,6% (15 человек) детей. Предсердный ритм, в ортостазе сменяющийся на синусовый, выявлен у 13,0% (6 человек). Неполные блокады ножек пучка Гиса диагностированы у 10,8% (5 человек).

У 18,2% (27 человек) детей основной группы при ЭХО-КГ визуализированы МАРС в виде аномальных хорд и дополнительных трабекул, пролапсов митрального и реже трикуспидального клапанов I-II степени, с регургитацией 0-I-II степеней. В то время как в контрольной группе МАРС имели 21,7% (10 человек) детей.

Таким образом, по данным анализа антропометрии и результатам измерения АД в основной группе установлено, что двумя диагностическими критериями МС (обязательным - превышающая 90 перцентиль ОТ и дополнительным - высокое АД) обладали 35,1% детей (52 человека).

В результате оценки липидного профиля выяснилось, что нарушения липидного обмена достоверно чаще встречались (p<0,001) среди детей основной группы (74,3% - 110 человек), при этом на долю маркерных для МС вариантов приходилось 47,4%: 4,7% - гипо-α холестеринемия, 19,0% - гипертриглицеридемия (ГТГ) и 23,7% - их сочетание, частота встречаемости и выраженность которого возрастала при увеличении степени ожирения (p<0,05) (рис. 1). В то время как в группе контроля только 8,7% (4 человека) имели незначительное повышение ОХС. При этом в основной группе средние уровни ОХС, ХС ЛПНП, ТГ и ИА были достоверно выше, а концентрация ХС ЛПВП - ниже (p<0,05).

Рисунок 1. Рисунок 2.

При анализе липидограммы у детей основной группы была определена положительная корреляционная связь (r=0,5, p<0,01) между уровнем ТГ и степенью ожирения и сильная отрицательная зависимость (r=-0,81, p<0,001) между концентрациями ТГ (возрастала) и ХС ЛПВП (снижалась), которая значимо изменялась (p<0,03) с нарастанием избытка массы (рис. 2).

Итак, среди детей основной группы два диагностических критерия МС (превышающей норму ОТ и одного из липидных маркеров (ГТГ или низкий ХС ЛПВП)) имели 14,2% (21 человек). Сочетание трёх критериев, позволяющее установить диагноз «неполный МС», определено у 24,3% (36 человек) в виде: повышенной ОТ и двух липидных показателей - у 10,8% (16 детей), ОТ, АГ и одного из липидных маркеров - у 9,5% (14 человек). И 12,8% (19 детей) имели МС, установленный по четырём критериям (ОТ, АГ, ГТГ и низкий ХС ЛПВП).

По данным анализа показателей углеводного обмена выявлено, что средние уровни гликемии (глюкоза натощак и постпрандиально) и ИРИ (и С-пептида) в основной группе не отклонялись от установленной нормы, однако превышение по индексу HOMA-R (p<0,001) свидетельствовало о наличии ИР. При этом концентрации тощаковой гликемии, HbA1c, С-пептида (p<0,05) и ИРИ (p<0,001) были достоверно выше аналогичных значений группы контроля и нарастали (HbA1c, С-пептид и HOMA-R, p<0,05; тощаковая гликемия, p=0,05) по мере прогрессирования ожирения (рис. 3а – 3г).

Рисунок 3 а Рисунок 3 б

43,2% (64 человека) основной группы обладали различными нарушениями обмена углеводов, в том числе: маркерными для МС гипергликемией натощак - 19,0% (28 человек) и СД ΙI типа - 2,0% (3 девочки). В группе контроля нарушений углеводного обмена выявлено не было, однако, 2 ребёнка (4,3%) имели незначительное повышение индекса HOMA-R за счёт близких к пограничным, но не превышающих норму, концентрациям тощаковой гликемии и ИРИ.

Рисунок 3 в Рисунок 3 г

основная группа контрольная группа

Таким образом, по результатам комплексной оценки антропометрии, АД и биохимических показателей, среди детей основной группы, обязательным диагностическим критерием МС (ОТ сверх 90 перцентиля), при отсутствии других компонентов, обладали 31,7% (47 человек). Обязательный критерий в сочетании с одним дополнительным (углеводный или липидный маркеры, либо АГ) имели 29,1% (43 ребёнка), с двумя дополнительными критериями («неполный МС») - 20,3% (30 детей), с тремя дополнительными критериями (МС) - 12,2% (18 человек) и все четыре дополнительных критерия - 4,7% (7 детей).

Отдельно следует подчеркнуть значимость отягощённой (по ожирению, АГ, ИБС и СД ΙI типа) наследственности, на фоне которой отмечались достоверно более выраженные изменения, как основных маркеров МС, так и силы корреляции между ними.

Анализ концентрации МК детей основной группы показал, что она не превышала нормы, но была достоверно выше (p <0,01), чем в группе контроля, и имела прямую пропорциональную связь со степенью ожирения (r=0,33, p<0,001) и уровнем АД (r=0,35, p<0,001) (рис. 4 и 5).

Кроме того, отмечено, что среди детей основной группы более высоким уровнем МК обладали именно пациенты с АГ (p<0,05), у которых, по сравнению с нормотониками, гиперурикемия встречалась в 4 раза чаще

Рисунок 4. Рисунок 5.

(p<0,01), и выраженность её изменялась прямо пропорционально степени ожирения (r=0,30, p<0,05). В целом, в основной группе гиперурикемия была диагностирована у 1/4 детей (25,7% - 38 человек, 26 из которых обладали АГ), в то время как у всех обследованных группы контроля концентрация МК в крови не превышала нормы.

Таким образом, в результате анализа всего спектра биохимических параметров среди детей основной группы установлено, что не имели отклонений лишь 12,9% (19 детей). 36,5% обследованных (54 человека) обладали патологией одного из трёх видов обмена (углеводного, липидного или пуринового). 40,5% (60 человек) имели нарушения по двум видам метаболизма в различных сочетаниях, и у 10,1% (15 человек) пациентов изменения затрагивали все три вида обмена. Очевидным являлось то, что с прогрессированием ожирения возрастало количество и появлялись взаимосвязи между типичными для МС клинико-биохимическими изменениями, которые приобретали тенденцию мультикомпонентности, свидетельствуя о наличии ассоциаций между фактором ожирения и развитием основных маркеров МС.

Генетическая характеристика детей с ожирением.

Результаты проведённого генетического анализа позволили оценить распределение генотипов и аллелей исследованных полиморфизмов: I/D гена ACE, S19W ApoA5, G-75A ApoA1, SstI (S1/S2) ApoC3, Е2/E3/E4 ApoЕ и W/R ADRB3 у детей с ожирением и в общей популяции (табл.2).

Таблица 2

Частоты аллелей исследованных полиморфизмов

у детей с ожирением и в общей популяции.

Среди детей с гиперурикемией распространённость аллеля D составляла 74,1%. При этом большинство из них (63,0%) имели АГ.

По результатам генотипирования S19W маркера гена ApoA5, участвующего в регуляции обмена ЛПВП и ТГ, установлено, что у детей с ожирением превалировал (80,2%; p<0,05) генотип SS гена ApoA5. При этом частота этого генотипа среди детей с ожирением достоверно снижалась по мере нарастания избытка массы тела (p<0,01). Отмечено, что у носителей 19W аллеля гена ApoA5 (в гетерозиготном состоянии), ассоциированного с высоким уровнем ТГ и пониженным ХС ЛПВП, нарушения обмена ТГ и/или ХС ЛПВП встречались в два раза чаще (p=0,036) по сравнению с гомозиготами 19S гена ApoA5.

Исследование G-75A полиморфизма гена ApoA1, определяющего структуру и функцию соответствующего, выявило преобладание у детей с ожирением генотипа GG (63,9%; p<0,05). Было отмечено, что более половины (56,0%) носителей -75A аллеля гена ApoA1 в гетерозиготном состоянии обладали маркерными для МС нарушениями обмена ХС ЛПВП и/или ТГ, которые в 1/2 случаев носили сочетанный характер.

Результаты анализа исследования SstI полиморфизма гена ApoC3, ответственного за синтез апопротеина С III, входящего в состав богатых триглицеридами ЛПОНП, позволили установить, что среди детей с ожирением, у каждого второго (53,0%) носителя S2 аллеля гена ApoC3 в гетерозиготном состоянии диагностировано повышение уровня ТГ и/или снижение ХС ЛПВП. При этом у 56,0% детей изменения затрагивали сразу оба липидных маркера.

Оценка результатов генотипирования полиморфных маркеров Е2/E3/E4 гена ApoЕ среди детей показала, что липидные нарушения (ГТГ в сочетании со сниженным ХС ЛПВП и/или высоким ХС ЛПНП) имели 85,7% носителей аллеля ε4 в гетерозиготном состоянии и 45,1% детей, имеющих генотип ε2/ε2 гена ApoЕ. По данным ряда исследований, именно аллель ε4 и ε2 гена ApoЕ связывают со значительным увеличением концентрациия ТГ и ХС ЛПНП.

Среди детей с ожирением выявлено явное преобладание (88,0%; p<0,01) частоты генотипа W/W гена β₃-адренорецептора (ADRB3), которая нарастала с увеличением степени ожирения (p<0,001). При этом отмечено, что 2/3 (60,3%) носителей генотипа W/W, который, по некоторым данным, способствует повышению ТГ и глюкозы в крови, обладали гипергликемией в сочетании с гиперинсулинемией и/или ГТГ с тенденцией к комбинированному характеру данных изменений по мере прогрессирования ожирения.

По результатам анализа пар генотипов исследованных полиморфизмов установлено, что у детей с ожирением наиболее сильное сопряжение (p<0,001) имелось в парах генотипов, в структуру которых входил редкий, либо неблагоприятный аллель, как в гомо- , так и в гетерозиготном состоянии. К таковым парам относились: генотип D/D гена ACE и генотип G/А гена ApoA1, D/D ACE и S1/S1 ApoC3, D/D ACE и W/W ADRB3, Е3/Е4 ApoЕ и W/W ADRB3. Однако результаты оценки суммарного накопления редких/неблагоприятных аллелей исследованных полиморфизмов показали, что у детей с ожирением не встречалось одновременного сочетания трёх и более редких/неблагоприятных аллелей генетических маркеров в гомозиготном состоянии. При этом отмечено, что накопление именно редких и/или неблагоприятных аллелей (D гена ACE, W гена ApoA5, -75A гена ApoA1 и S2 гена Apo C3) и формирование их устойчивых ассоциаций сопровождалось появлением и усилением корреляций (вплоть до r>0,8; p<0,01) между основными диагностическими критериями МС. Кроме того, в результате многофакторного анализа наследственности, клинико-биохимических и генетических данных установлено, что на силу сопряжения неблагоприятных вариантов генотипа и выраженность корреляции между клиническими маркерами МС существенное положительное влияние оказывал фактор наследственной отягощённости по ожирению, АГ, ИБС и СД II типа.

Таким образом, на основании выявленных в результате комплексного обследования устойчивых сочетаний конституциональных, метаболических и молекулярно-генетических факторов был предложен алгоритм формирования группы риска развития МС и тактика индивидуализированного подбора превентивной (профилактической) терапии ассоциированных с ним заболеваний (рис. 6).
Оценка риска развития метаболического синдрома. Рисунок 6




I этап

II этап
III этап


IV этап

Примечания к рисунку 6: 1* – наличие генотипов: I/I гена ACE, S/S гена ApoA5, G/G гена ApoA1, S1/S1 гена ApoC3, ε3/ε3 гена ApoЕ, W/R гена ADRB3. Отсутствие генотипов с неблагоприятным/паталогическим аллелем в гомозиготном состоянии и сочетания таких генотипов.

2* – наличие генотипов: D/D или I/D гена ACE, S/W гена ApoA5, G/A гена ApoA1, S1/S2 гена ApoC3, ε3/ε4 гена ApoЕ, W/W гена ADRB3. При отягощённой наследственности по ожирению, АГ, ИБС или СД II типа – достаточно сочетания отдельных пар генотипов: D/D гена ACE и G/А гена ApoA1, D/D ACE и S1/S1 ApoC3, D/D ACE и W/W ADRB3, Е3/Е4 ApoЕ и W/W ADRB3 при.

Выводы.

1. 12,8% детей с ожирением имели родственников, страдавших МС. 24,1% детей с ожирением обладали отягощенной наследственностью по трём критериям МС, 30,4% - по двум и 32,7% - только по одному диагностическому критерию МС.

2. Признаками МС не обладали 2,0% детей основной группы. У 31,7% детей выявлено только абдоминальное ожирение. Ожирение в сочетании с одним из дополнительных критериев МС установлено у 29,1%, с двумя – у 20,3%, с тремя – у 12,2% детей. Все четыре критерия МС имели только 4,7% детей.

3. Количество и степень выраженности основных диагностических критериев МС, а также наличие и сила корреляций между ними, достоверно нарастали с увеличением избытка массы тела и длительности ожирения.

4. Распределение аллелей полиморфизмов исследованных генов достоверно не различалось у детей с ожирением и в группе популяционного контроля.

5. В группе детей с ожирением установлено достоверное увеличение частоты генотипа Е2Е2 гена ApoЕ по сравнению с частотой этого генотипа в группе детей популяционного контроля (р=0,031).

6. Установлено преобладание частоты генотипа DD гена ACE у мальчиков (p=0,04), а генотипа II гена ACE у девочек (p=0,015) с ожирением. У детей с ожирением не выявлено трёх и более редких/неблагоприятных аллелей генетических маркеров в гомозиготном состоянии. С ростом степени ожирения у детей отмечено достоверное снижение частоты генотипов II гена ACE и SS гена ApoA5 и увеличение частоты генотипов ID гена ACE и WW гена ADRB3.

7. Увеличение количества диагностических критериев МС и усиление корреляций между ними сопровождалось нарастанием частоты встречаемости неблагоприятных аллелей генов ACE, ApoA5, ApoA1, ApoC3 и ApoЕ и их устойчивых ассоциаций.

1. В группу риска по развитию метаболического синдрома необходимо включать детей:

1.1. родственники которых имеют ожирение, артериальную гипертензию, ИБС, нарушения обмена липидов, углеводов и пуриновых оснований;

1.2. родившихся с низкой или крупной массой тела и обладающих прогрессирующим избытком массы тела.

2. Для оценки степени риска развития МС следует проводить комплексное клинико-биохимическое и генетическое обследование:

2.1. выяснение возраста появления и динамики ожирения, анализа привычек и образа жизни ребёнка;

2.2. антропометрия (ИМТ, ОТ, ОТ/ОБ) с определением формы (типа) ожирения;

2.3. измерение АД, оценка липидного профиля (ОСХ, ХС ЛПНП, ХС ЛПВП, ТГ и ИА), углеводного обмена (гликемия натощак, СГТТ, HBА1с, ИРИ и С-пептид, HOMA-R) и уровня МК.

2.4. генотипирование детей, имеющих ожирение в сочетании с одним и более критериями МС (АГ, ↑ТГ, ↓ХС ЛПВП, гипергликемия натощак или СД II типа).

3. следует рекомендовать молекулярно-генетическое тестирование W64R ADRB3, I/D ACE,G-75A AРО A1, S19W AРО A5, SstI APO CIII, Е2/Е3/Е4 APO Е.

4. Установленная степень риска развития МС определяет тактику и объём лечебно-профилактических мероприятий:

4.1. Низкий или средний риск - изменение образа жизни (оптимизация физической активности, рационализация характера питания, формирование в семье пациента установки на «здоровый» образ жизни) направленное на нормализацию массы тела и поддержание достигнутого результата.

4.2. Высокий риск или же недостаточной эффективности проводимой немедикаментозной коррекции (при низкой и средней степени риска), оцениваемой 1 раз в 6 месяцев, следует проводить посимптомную, патогенетическую лекарственную терапию с учётом, как индивидуальных особенностей пациента, так особенностей патогенеза МС.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Щербакова М.Ю., Синицын П.А. Метаболический синдром у детей. // Сборник материалов VII международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке». - Москва. - 2006.- С.581.

2. Щербакова М.Ю., Синицын П.А., Петряйкина Е.Е. Ожирение и нарушение обмена веществ в рамках метаболического синдрома у детей и подростков. // Сборник материалов XI Конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». - Москва. - 2007.- С.782.

3. Синицын П. А., Щербакова М.Ю., Петряйкина Е.Е. Признаки метаболического синдрома у детей с ожирением. // Сборник материалов «Российского национального Конгресса кардиологов и Конгресса кардиологов стран СНГ», - Москва. - 2007.- С.283.

4. Щербакова М.Ю., Синицын П.А., Петряйкина Е.Е. Метаболический синдром глазами педиатра. // Сборник материалов II городской, научно-практической конференции «Эндокринологические аспекты в педиатрии». - Москва. - 2007.- С.23.

5. Синицын П.А., Щербакова М.Ю., Ларионова. В.И., Петряйкина Е.Е. Обменные нарушения у детей с ожирением в рамках метаболического синдрома. // Сборник материалов VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации». - Москва. - 2007.- С.570.

6. Khmyrova АР, Voitovich AN, Sinicin PA, Kononova OA, Scherbacova MY, Larionova VI // The distribution of S19W and -1131T>C gene apolypoproteid A5 (ApoA5) polymorphism in children with innate risk factors of metabolic syndrome. // European Human Genetics Conference. European J of Human Genetics. - Barcelona. - 2008. - Vol.16 (Suppl. 2). Р. 313.

7. Shcherbakova MY, Sinitsyn PA // Clinical markers of metabolic syndrome in children with obesity. // 3^rd Europaediatrics Congress. Acta Paediatrica. – Istanbul. - 2008. – Vol. 97 (Suppl. 459). P. 389.

8. Voitovich AN, Bystrova AA, Khmyrova AP, Smirnov BI, Sinitsyn PA, Shcherbakova MY, Krasilnikova EI, Larionova VI // Polymorphic genetic markers and atherogenic dyslipidemia in patients with metabolic syndrome. // XX International Congress of Genetics. Abstract Book. – Berlin. – 2008. - Р. 165.

9. Щербакова М.Ю., Синицын П.А., Ларионова В.И., Петряйкина Е.Е. Взаимосвязь метаболических нарушений и генетических факторов у детей с ожирением. // Сборник материалов конгресса «Детская кардиология 2008». – Москва. – 2008.- С.231.

10. Щербакова М.Ю., Синицын П.А., Петряйкина Е.Е. Метаболический синдром - взгляд педиатра. // Лечащий врач – 2008 - №7 - С. 40 - 42.

11. Синицын П.А., Щербакова М.Ю., Ларионова В.И., Петряйкина Е.Е. Метаболический синдром у детей. // Педиатрия – 2008 - №5 - С. 124 - 127.

12. Синицын П.А., Щербакова М.Ю., Ларионова В.И., Петряйкина Е.Е. Роль генотипа в формировании метаболических нарушений у детей с ожирением. // Сборник материалов «Российского национального Конгресса кардиологов». - Москва. - 2008.- С.340.

13. Синицын П.А., Щербакова М.Ю., Ларионова В.И., Петряйкина Е.Е. Зависимость клинико-лабораторных проявлений дислипидемии от генетических детерминант у детей с ожирением. // Сборник материалов VII Российского конгресса «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». - Москва. - 2008.- С.136.

14. Sinitsyn PA, Shcherbakova MY, Larionova VI // The role of genetic factors in formation of fundamental metabolic disorders in obese children. // 2^nd Congress of the European Academy of Paediatrics - EAP. Archives of Disease in Childhood. – Nice. – 2008. - Vol. 93 (Suppl. 2). Р. 203.

15. Синицын П.А., Щербакова М.Ю., Петряйкина Е.Е., Ларионова В.И., Хмырова А.П. Значение генетического полиморфизма и роль наследственности в формировании обменных нарушений у детей с ожирением. // Сборник материалов Юбилейной научно-практической конференции «Неинфекционные заболевания и здоровье населения России». - Москва. - 2008.- С.70.