SOVREMENNAYA PEDIATRIYA.2016.3(75):132-136; doi10.15574/SP.2016.75.132 

Експресія генів NAMPT, PLOD2, FBN1 та IFRD у клітинах крові у підлітків з ожирінням, ускладненим резистентністю до інсуліну 

Мінченко Д. О., Тяжка О. В., Гнатюк О. C., Мінченко О. Г.

Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ, Україна 

Мета: дослідити рівень експресії генів, що кодують ензими NAMPT та PLOD2, а також протеїну позаклітинного матриксу FBN1 і залежного від інтерферону регулятора розвитку IFRD, у клітинах крові підлітків з ожирінням як за нормальної, так і порушеної чутливості до інсуліну.

Пацієнти і методи. Дослідження проведені на трьох групах підлітків чоловічої статі віком біля 14 років: без ознак ожиріння (контроль) та з ожирінням, які мали як нормальну, так і порушену чутливість до інсуліну. РНК виділяли із клітин крові і рівень експресії генів визначали методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі.

Результати. Встановлено, що рівень експресії генів NAMPT і IFRD знижується, а генів PLOD2 та FBN1, навпаки, збільшується у клітинах крові підлітків за умов ожиріння і нормальної чутливості до інсуліну порівняно з контрольною групою. За умов розвитку резистентності до інсуліну на тлі ожиріння спостерігається зменшення рівня експресії генів PLOD2 і FBN1, а також подальше зниження рівня експресії гена NAMPT у клітинах крові порівняно з групою підлітків, що мали ожиріння з нормальною чутливістю до інсуліну. Водночас не було виявлено істотних змін в експресії гена IFRD у клітинах крові підлітків, що мали резистентність до інсуліну на тлі ожиріння, порівняно з групою дітей з ожирінням без порушення чутливості до інсуліну.

Висновки. Рівень експресії генів поліфункціональних ензимів NAMPT і PLOD2, а також протеїну позаклітинного матриксу FBN1 та залежного від інтерферону регулятора розвитку IFRD, які задіяні у багатогранній регуляції процесів метаболізму, суттєво порушується у клітинах крові підлітків за умов ожиріння, як з нормальною, так і пригніченою чутливістю до інсуліну, причому з резистентністю до інсуліну за умов ожиріння асоціюються зміни в експресії трьох досліджених генів (NAMPT, PLOD2 та FBN1), що свідчить про можливу їх причетність до розвитку резистентності до інсуліну.

Ключові слова: ожиріння, підлітки, резистентність до інсуліну, експресія генів, NAMPT, PLOD2, FBN1, IFRD, клітини крові.

Література

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: 47377.

6. 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: 112813.

7. Bravo RL, Parra V, Gatica D et al. 2013. Endoplasmic reticulum and the unfolded protein response: dynamics and metabolic integration. Int Rev Cell Mol Biol. 301: 215—290. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-407704-1.00005-1; PMid:23317820 PMCid:PMC3666557

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

9. Gilkes DM, Bajpai S, Chaturvedi P et al. 2013. Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) promotes extracellular matrix remodeling under hypoxic conditions by inducing P4HA1, P4HA2, and PLOD2 expression in fibroblasts. J Biol Chem. 288; 15: 10819—10829. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M112.442939; PMid:23423382 PMCid:PMC3624462

10. Ando H, Kumazaki M, Motosugi Y, Ushijima K et al. 2011. Impairment of peripheral circadian clocks precedes metabolic abnormalities in ob/ob mice. Endocrinology. 152; 4: 1347—1354. http://dx.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. http://dx.doi.org/10.1161/01.RES.0000245485.04489.ee; PMid:16973904

12. Stastny J, Bienertova-Vasku J, Vasku A. 2012. Visfatin and its role in obesity development. Diabetes Metab Syndr. 6; 2: 120—124. http://dx.doi.org/10.1016/j.dsx.2012.08.011; PMid:23153983

13. Zhao C, Datta S, Mandal P et al. 2010. Stress-sensitive regulation of IFRD1 mRNA decay is mediated by an upstream open reading frame. J Biol Chem. 285; 12: 8552—8562. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.M109.070920; PMid:20080976 PMCid:PMC2838277

14. 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. Cell Bio. 2; 2: 25—33. http://dx.doi.org/10.4236/cellbio.2013.22006

15. Chang YC, Chang TJ, Lee WJ, Chuang LM. 2010. The relationship of visfatin/pre-B-cell colony-enhancing factor/nicotinamide phosphoribosyltransferase in adipose tissue with inflammation, insulin resistance, and plasma lipids. Metab Clin Exp. 59; 1: 93—99. http://dx.doi.org/10.1016/j.metabol.2009.07.011; PMid:19765775