SOVREMENNAYA PEDIATRIYA.2017.6(86):147-152; doi 10.15574/SP.2017.86.147

Mинченкo Д. О., Вилецька Ю. М., Давидов В. В., Минченко О. Г.
Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца, г. Киев, Украина
Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины, г. Киев
ГУ «Институт охраны здоровья детей и подростков НАМН Украины», г. Харьков

Цель — изучить уровень экспрессии генов, кодирующих рецепторы TLR2 и TLR4, а также фактор некроза опухолей TNF и аддуцин ADD3, в лимфоцитах крови подростков и в подкожной жировой ткани взрослых мужчин с ожирением, как при нормальной, так и нарушенной чувствительности к инсулину.
Материалы и методы. Исследования проведены на трех группах подростков в возрасте около 14 лет и трех группах взрослых мужчин в возрасте около 45 лет: нормальных без признаков ожирения (контроль) и с ожирением, которые имели нормальную чувствительность к инсулину, и с ожирением, осложненным резистентностью к инсулину. РНК выделяли из лейкоцитов крови и в подкожной жировой ткани, а уровень экспрессии генов определяли методом количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени. Определяли также коэффициент корреляции между изменениями в экспрессии генов и индексом массы тела и резистентностью к инсулину.
Результаты. Установлено, что уровень экспрессии генов TLR2 и TLR4 увеличивается, а генов TNF и ADD3, наоборот, снижается в лимфоцитах подростков при ожирении и нормальной чувствительности к инсулину по сравнению с контрольной группой. При этих условиях в подкожной жировой ткани взрослых мужчин выявлены аналогичные изменения для генов TLR2 и ADD3, в то время как уровень экспрессии гена TLR4 снижается, а гена TNF — увеличивается. Развитие резистентности к инсулину на фоне ожирения изменяет только уровень экспрессии генов ADD3 в лимфоцитах и ТNF в жировой ткани. Изменения в экспрессии исследованных генов в лимфоцитах подростков при ожирении коррелируют с изменениями индекса массы тела (TLR2 — позитивно, а TNF и ADD3 — негативно), но с резистентностью к инсулину на фоне ожирения позитивно коррелируют только изменения в экспрессии гена ADD3 в лимфоцитах подростков.
Выводы. Уровень экспрессии генов TLR2, TLR4, TNF и ADD3, которые задействованы в многогранной регуляции процессов метаболизма и защитных реакциях организма, существенно нарушается в лимфоцитах подростков и подкожной жировой ткани взрослых мужчин с ожирением, как с нормальной, так и сниженной чувствительностью к инсулину, но с резистентностью к инсулину коррелируют лишь изменения в экспрессии гена ADD3 в лимфоцитах подростков.
Ключевые слова: ожирение, резистентность к инсулину, подростки и взрослые мужчины, экспрессия генов, TLR2, TLR4, TNF, ADD3, лимфоциты, жировая ткань.

Литература

1. Тяжка ОВ, Мінченко ДО, Молявко ОС та ін. (2014). Експресія генів ALDOC, TIGAR, ENO1 та ENO2 у крові дітей чоловічої статі з ожирінням, ускладненим резистентністю до інсуліну. Сучасна педіатрія. 6(62): 112—115.

2. Мінченко ДО. (2015). Молекулярні основи розвитку ожиріння та його метаболічних ускладнень у дітей. Сучасна педіатрія. 2(66): 109—112.

3. Мінченко ДО, Гнатюк OС, Тяжка ОВ, Мінченко OГ. (2015). Рівень експресії генів CLU, PCOLCE, COL5A1 та TYMP у клітинах крові підлітків з ожирінням за резистентності до інсуліну. Сучасна педіатрія. 7(71): 126—131.

4. Маслак ГС, Костюк О, Мінченко ДО та ін. (2014). Сіальованість глікопротеїнів плазматичної мембрани лімфоцитів людини і експресія NEU1 та ST6GAL1 мРНК за еритремії. Фізіол. журн. 60; 5: 14—22.

5. Yamaoka M, Maeda N, Nakamura S et al. (2012). A pilot investigation of visceral fat adiposity and gene expression profile in peripheral blood cells. PLoS One. 7; 10: e47377.

6. Liu CM, Hsu WH, Lin WY, Chen HC. (2017). Adducin family proteins possess different nuclear export potentials. J Biomed Sci. 24; 1: 30.

7. Yamaoka M, Maeda N, Takayama Y et al. (2014). Adipose hypothermia in obesity and its association with period homolog 1, insulin sensitivity, and inflammation in fat. PLoS One. 9; 11: e112813.

8. Bravo R, Parra V, Gatica D et al. (2013). Endoplasmic reticulum and the unfolded protein response: dynamics and metabolic integration. Int Rev Cell Mol Biol. 301: 215290. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-407704-1.00005-1; PMid:23317820 PMCid:PMC3666557

9. Han J, Kaufman RJ. (2014). Measurement of the unfolded protein response to investigate its role in adipogenesis and obesity. Methods Enzymol. 538: 135—150. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800280-3.00008-6; PMid:24529437

10. Ando H, Kumazaki M, Motosugi Y et al. (2011). Impairment of peripheral circadian clocks precedes metabolic abnormalities in ob/ob mice. Endocrinology. 152; 4: 1347—1354. https://doi.org/10.1210/en.2010-1068; PMid:21285316

11. Bochkov VN, Philippova M, Oskolkova O et al. (2006). Oxidized phospholipids stimulate angiogenesis via induction of VEGF, IL-8, COX-2 and ADAMTS-1 metalloprotease, implicating a novel role for lipid oxidation in progression and destabilization of atherosclerotic lesions. Circ Res. 99; 8: 900—908. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000245485.04489.ee; PMid:16973904

12. Roy A, Srivastava M, Saqib U et al. (2016). Potential therapeutic targets for inflammation in toll-like receptor 4 (TLR4)-mediated signaling pathways. Int Immunopharmacol. 40: 79—89. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2016.08.026; PMid:27584057

13. Minchenko D, Ratushna O, Bashta Y et al. (2013). The expression of TIMP1, TIMP2, VCAN, SPARC, CLEC3B and E2F1 in subcutaneous adipose tissue of obese males and glucose intolerance. CellBio. 2; 2: 25—33. https://doi.org/10.4236/cellbio.2013.22006

14. Hwanga EH, Kim TH, Park JY et al. (2017). TLR2 contributes to trigger immune response of pleural mesothelial cells against Mycobacterium bovis BCG and M. tuberculosis infection. Cytokine. 95: 80—87. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2017.02.021; PMid:28249177

15. Waters JP, Pober JS, Bradley JR. (2013). Tumour necrosis factor and cancer. J Pathol. 230; 3: 241—248. https://doi.org/10.1002/path.4188; PMid:23460481