<<
>>

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 1^15.1 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» ^22 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 ^й24.3 Регулятор метаболиз­ма адипоцитов
13 FRDA Фратаксин 9я13 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 20я12-я13.1 Фактор транскрипции, запасы гликогена в печени
23 IAPP Амилоидный белок инсулина — амилин 12р12.3р12.1 Гормон, глюкоза в поджелудочной железе
24 1GF1 Инсулиновый фактор роста-1 Щ22^24.1 Гормон роста
25 ІШ6 Интерлейкин-6 7q21 Цитокин
26 Ш VNTR инсулинового гена 11р15.5 Регуляция обмена глюкозы
27 ітя Рецептор инсулина 19р13.2 Рецептор
28 р1 Промоторный фактор инсулина Щ12.1 Связь с промотором
29 Ш1 Субстрат рецептора инсулина 1 2q36 Сигнал трансдукции
30 IRS2 Субстрат рецептора инсулина 2 13q34 Сигнал трансдукции
31 КСШЛ1 Калиевые прямые кана­лы Иг6-2 11p15.1 Калиевые каналы
32 ШІРС Печеночная липаза 15q21-q23 Регуляция липидов
33 ШІРЕ Гормон-чувствительная

липаза

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

К8ІР1

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

фактор

37 РАІ1 Ингибитор активатора плазминогена 7q21.2-q22 Свертывание крови
38 РСК1 Фосфоэнолпируваткар- боксикиназа 1 20q13.31 Регуляция

глюкогенеза

39 PGS1 Рецептор активации про­лиферации пероксисом 14р15.1 Фактор транскрипции
40 РІК3Я1 Регулятор

субъединицы р85 фос- фоинозитид-3 -киназа

5я13 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 7qn.23-q21.11 Обмен гликогена
44 RORC КАЯ-рецептор С ^21 Ядерный гормон, иммунный ответ
45 RRAD ЯаБ-белок дибета ^22 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, р < 0,0001), мясо (г = 0,55, р < 0,001), крупы (г = - 64, р < 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: БарановВ.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. Несахарный диабет
  2. Сахарный диабет
  3. Типы сахарного диабета
  4. Диабет
  5. ДИАБЕТ  
  6. НЕСАХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  7. Диабет
  8. Сахарный диабет
  9. Сахарный диабет
  10. Сахарный диабет
  11. Сахарный диабет и гипергликемии
  12. Сахарный диабет и беременность
  13. Лечение впервые выявленного сахарного диабета
  14. Диабет