• Експресія генів TLR2, TLR4, TNF та ADD3 у підлітків і дорослих чоловіків з ожирінням за умови різної чутливості до інсуліну

Експресія генів TLR2, TLR4, TNF та ADD3 у підлітків і дорослих чоловіків з ожирінням за умови різної чутливості до інсуліну

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

Мінченко Д. О., Вілецька Ю. М., Давидов В. В., Мінченко О. Г.
Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ
ДЗ «Інститут охорони здоров'я дітей та підлітків НАМН України», м. Харків

Мета: дослідити рівень експресії генів, що кодують рецептори TLR2 та TLR4, а також фактор некрозу пухлин TNF та аддуцин ADD3, у лімфоцитах крові підлітків та у підшкірній жировій тканині дорослих чоловіків 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 та трьох групах дорослих чоловіків віком біля 45 років: нормальних без ознак ожиріння (контроль) та з ожирінням і нормальною чутливістю до інсуліну, а також із ожирінням, ускладненим резистентністю до інсуліну. РНК виділяли із лейкоцитів крові та підшкірної жирової тканини, а рівень експресії генів визначали методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі. Визначали також коефіцієнт кореляції між змінами в експресії генів та індексом маси тіла й резистентністю до інсуліну.
Результати. Встановлено, що рівень експресії генів TLR2 та TLR4 збільшується, а генів TNF та ADD3, навпаки, знижується у лімфоцитах підлітків за умов ожиріння і нормальної чутливості до інсуліну порівняно з контрольною групою. За цих самих умов у підшкірній жировій тканині дорослих чоловіків виявлені подібні зміни для генів TLR2 та ADD3, в той час як рівень експресії гена TLR4 зменшується, а гена TNF — збільшується. Розвиток резистентності до інсуліну на тлі ожиріння змінює рівень експресії лише генів ADD3 у лімфоцитах і ТNF у жировій тканині. Зміни в експресії досліджених генів у лімфоцитах підлітків за умов ожиріння корелюють зі змінами індексу маси тіла (TLR2 — позитивно, а TNF та ADD3 — негативно), але з резистентністю до інсуліну на тлі ожиріння позитивно корелюють лише зміни в експресії гена ADD3 у лімфоцитах.
Висновки. Рівень експресії генів TLR2, TLR4, TNF та ADD3, які задіяні у багатогранній регуляції процесів метаболізму і захисних реакціях організму, суттєво порушується у лімфоцитах підлітків та підшкірній жировій тканині дорослих чоловіків з ожирінням, як за нормальної, так і зниженої чутливості до інсуліну, але з резистентністю до інсуліну корелюють лише зміни в експресії генів ADD3 у лімфоцитах підлітків.
Ключові слова: ожиріння, резистентність до інсуліну, підлітки і дорослі чоловіки, експресія генів, TLR2, TLR4, TNF, ADD3, лімфоцити, жирова тканина.
Література

1. Експресія генів ALDOC, TIGAR, ENO1 та ENO2 у крові дітей чоловічої статі з ожирінням, ускладненим резистентністю до інсуліну / Тяжка О.В., Мінченко Д.О., Молявко О.С. [та ін.] // Сучасна педіатрія. — 2014. — №6 (62). — С.112—115.

2. Мінченко Д.О. Молекулярні основи розвитку ожиріння та його метаболічних ускладнень у дітей / Д.О. Мінченко // Сучасна педіатрія. — 2015. — №2(66). — C.109—112.

3. Рівень експресії генів CLU, PCOLCE, COL5A1 та TYMP у клітинах крові підлітків з ожирінням за резистентності до інсуліну / Мінченко Д.О., Гнатюк O.С., Тяжка О.В., Мінченко O.Г. // Сучасна педіатрія. — 2015. — №7(71). — С.126—131.

4. Сіальованість глікопротеїнів плазматичної мембрани лімфоцитів людини і експресія NEU1 та ST6GAL1 мРНК за еритремії / Маслак Г.С., Костюк О., Мінченко Д.О. [та ін.] // Фізіол. журн. — 2014. — Т.60, №5. — С.14—22.

5. A pilot investigation of visceral fat adiposity and gene expression profile in peripheral blood cells / Yamaoka M., Maeda N., Nakamura S. [et al.]// PLoS One. — 2012. — Vol.7, №10. — P. e47377.

6. Adducin family proteins possess different nuclear export potentials / Liu C.M., Hsu W.H., Lin W.Y., Chen H.C. // J. Biomed. Sci. — 2017. — Vol.24, №1. — P.30.

7. Adipose hypothermia in obesity and its association with period homolog 1, insulin sensitivity, and inflammation in fat / Yamaoka M., Maeda N., Takayama Y. [et al.] // PLoS One. — 2014. — Vol.9, №11. — P. e112813.

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

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

10. Impairment of peripheral circadian clocks precedes metabolic abnormalities in ob/ob mice / Ando H., Kumazaki M., Motosugi Y. [et al.] // Endocrinology. — 2011. — Vol.152, №4. — P.1347—1354. https://doi.org/10.1210/en.2010-1068; PMid:21285316

11. 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 / Bochkov V.N., Philippova M., Oskolkova O. [et al.] // Circ. Res. — 2006. — Vol.99, №8. — P.900—908. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000245485.04489.ee; PMid:16973904

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

13. The expression of TIMP1, TIMP2, VCAN, SPARC, CLEC3B and E2F1 in subcutaneous adipose tissue of obese males and glucose intolerance / Minchenko D., Ratushna O., Bashta Y. [et al.] // CellBio. — 2013. — Vol.2, №2. — P.25—33. https://doi.org/10.4236/cellbio.2013.22006

14. TLR2 contributes to trigger immune response of pleural mesothelial cells against Mycobacterium bovis BCG and M. tuberculosis infection / Hwanga E.H., Kim T.H., Park J.Y. [et al.] // Cytokine. — 2017. — Vol. 95. — P. 80—87. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2017.02.021; PMid:28249177

15. Waters J.P. Tumour necrosis factor and cancer / J.P. Waters, J.S. Pober, J.R. Bradley // J. Pathol. — 2013. — Vol.230, №3. — P.241—248. https://doi.org/10.1002/path.4188; PMid:23460481