medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2021-100-7-711-716medlit-1577Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHПолиморфизм генов LEPR, PPARG и PPARGC1A и развитие метаболических нарушений у пациентов с вибрационной болезньюThe role of LEPR, PPARG and PPARGC1A genes polymorphisms in the development of metabolic disorders in patients with vibration diseaseshttps://orcid.org/0000-0002-1400-6345МаснавиеваЛюдмила БорисовнаMasnavievaLiudmila B.

Доктор биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. иммуно-биохимических и молекулярно-генетических исследований в гигиене ФГБНУ ВСИМЭИ, 665827, Ангарск.

e-mail: Masnavieva_Luda@mail.ru

MD, PhD, DSci., senior researcher, laboratory of immunological, biochemical, molecular and genetic researches, East-SiberianInstitute of Medical and Ecological Research.

e-mail: Masnavieva_Luda@mail.ru

masnavieva_luda@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1206-6379ЧистоваН. П.ChistovaNadezhda P.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5353-2268НаумоваО. В.NaumovaOlga V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5608-0818КудаеваИ. В.KudaevaIrina V.noemail@neicon.ruФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований»РоссияEast-Siberian Institute of Medical and Ecological ResearchRussian Federation2021230720211007711716Copyright © Маснавиева Л.Б., Чистова Н.П., Наумова О.В., Кудаева И.В., 20212021Маснавиева Л.Б., Чистова Н.П., Наумова О.В., Кудаева И.В.Masnavieva L.B., Chistova N.P., Naumova O.V., Kudaeva I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/1577Введение

Введение. У пациентов с вибрационной болезнью (ВБ) часто встречаются ожирение и метаболический синдром (МС), которые повышают риск развития сахарного диабета 2-го типа, артериальной гипертензии и других заболеваний, ведущих к снижению качества и продолжительности жизни. К факторам, влияющим на формирование МС, относятся: генетическая предрасположенность, избыточное питание, средовые факторы, включая производственные.

Цель исследования – выявление ассоциаций между полиморфизмами генов LEPR, PPARG и PPARGC1A, метаболическим синдромом и ожирением у пациентов с ВБ, обусловленной воздействием локальной вибрации и сочетанным воздействием локальной и общей вибрации.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследованы 248 мужчин с ВБ, обусловленной воздействием локальной вибрации и сочетанным воздействием локальной и общей вибрации. Выделены подгруппы лиц с МС и ожирением. В группах изучено распределение генотипов генов LEPR, PPARG и PPARGC1A.

Результаты

Результаты. В группе лиц с ВБ, вызванной сочетанным действием локальной и общей вибрации, имеющих МС, генотип Gln/Gln полиморфного локуса Arg223Gln гена LEPR встречался реже, а генотип Arg/Gln – чаще, чем у пациентов без синдрома. У пациентов с ВБ, обусловленной воздействием локальной вибрации, имеющих обхват талии более 102 см, генотип Gly/Ser полиморфизма Gly482Ser гена PPARGC1A встречался чаще, чем среди лиц с меньшими значениями этого показателя.

Заключение

Заключение. У пациентов с ВБ, вызванной сочетанным воздействием локальной и общей вибрации, носительство генотипа Gln/Gln полиморфизма Arg223Gln гена LEPR может играть протективную роль при формировании МС. Среди лиц с ВБ от воздействия локальной вибрации носители гетерозиготного генотипа полиморфизма Gly482Ser гена PPARGC1A, возможно, имеют предрасположенность к развитию ожирения. Полученные результаты являются предварительными и требуют дальнейших исследований.

Участие авторов

Участие авторов:

Маснавиева Л

Маснавиева Л.Б. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, статистическая обработка результатов, написание и редактирование текста;

Чистова Н

Чистова Н.П. — сбор и обработка материала;

Наумова О

Наумова О.В. — сбор и обработка материала;

Кудаева И

Кудаева И.В. — редактирование, утверждение окончательного варианта статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Работа выполнена в рамках средств, выделяемых для выполнения государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.

Introduction

Introduction. Patients with vibration disease (VD) often have obesity and metabolic syndrome (MS), which increase the risk of developing type 2 diabetes, hypertension, and other conditions predisposing to a decrease in the quality and longevity of life. Genetic predisposition, overnutrition, environmental factors, including industrial ones, and others are factors influencing the formation of MS. 

The aim of the study is to identify associations between polymorphisms of the LEPR, PPARG and PPARGC1A genes, metabolic syndrome and obesity in VD patients caused by exposure to local vibration and the combined effects of local and general vibration. 

Material and methods

Material and methods. We examined 248 VD male patients exposed to local vibration and the combined impact of the local and general vibration. We have identified a subgroup of MS and obesity cases. The distribution of genotypes of the LEPR, PPARG and PPARGC1A genes in groups was studied. 

Results

Results. In the group of VD and MS patients exposed to the combined effect of local and general vibration, the Gln/Gln genotype of the Arg223Gln polymorphic locus of the LEPR gene was less common, and the Arg / Gln genotype in MS cases was detected more often than in patients without it. Among patients with VD caused by exposure to local vibration with a waist circumference of more than 102 cm, the Gly / Ser genotype of the Gly482Ser polymorphism of the PPARGC1A gene was more common than among those with lower values of this indicator. 

Conclusion

Conclusion. In patients with VD caused by combined exposure to local and general vibration, the Gln/Gln genotype carrier of the Arg223Gln polymorphism of the LEPR gene may play a protective role in the formation of MS. Among individuals with VD caused by exposure to local vibration, carriers of the heterozygous genotype of the Gly482Ser polymorphism of the PPARGC1A gene may have a predisposition to the development of obesity. The obtained results are preliminary and require further research.

Contribution

Contribution:

Masnavieva L

Masnavieva L.B. — concept and design of the study, collection and processing of material, statistical processing, writing and editing the text;

Chistova N

Chistova N.P. — collection and processing of material;

Naumova O

Naumova O.V. — collection and processing of material;

Kudaeva I

Kudaeva I.V. — approval of the final version of the article.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgment

Acknowledgment. The study had no sponsorship.

вибрационная болезньметаболический синдроможирениеполиморфизмырецептор лептинагамма-рецепторактивирующий пролиферацию пероксисомvibration diseasemetabolic syndromeobesitypolymorphismsleptin receptorgamma receptor that activates peroxisome proliferationReferencesБаланова Ю.А., Шальнова С.А., Деев А.Д., Имаева А.Э., Концевая А.В., Муромцева Г.А. и соавт. Ожирение в российской популяции - распространённость и ассоциации с факторами риска хронических неинфекционных заболеваний. Российский кардиологический журнал. 2018; 23(6): 123-30. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-6-123-130Balanova Yu.A., Shal’nova S.A., Deev A.D., Imaeva A.E., Kontsevaya A.V., Muromtseva G.A., et al. Obesity in Russian population – prevalence and association with the non-communicable diseases risk factors. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2018; 23(6): 123–30. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-6-123-130 (in Russian)Рекомендации экспертов Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению метаболического синдрома (второй пересмотр). Практическая медицина. 2010; (5): 81-101.Recommendations of experts of Russian Scientific Society of Cardiologists on diagnosis and treatment of metabolic syndrome. Prakticheskaya meditsina. 2010; (5): 81–101. (in Russian)Кляритская И.Л., Максимова Е.В. Ожирение. Крымский терапевтический журнал. 2009; (2): 9-19.Klyaritskaya I.L., Maksimova E.V. Obesity. Krymskiy terapevticheskiy zhurnal. 2009; (2): 9–19. (in Russian)Ротарь О.П., Либис Р.А., Исаева Е.Н., Ерина А.М., Шавшин Д.А., Могучая Е.В. и соавт. Распространенность метаболического синдрома в разных городах РФ. Российский кардиологический журнал. 2012; 17(2): 55-62.Rotar’ O.P., Libis R.A., Isaeva E.N., Erina A.M., Shavshin D.A., Moguchaya E.V., et al. Metabolic syndrome prevalence in Russian cities. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2012; 17(2): 55–62. (in Russian)Mamedov M.N., Suslonova N.V., Lisenkova I.Yu., Tokareva Z.N., Evdokimova A.A., Shalnova S.A., et al. Metabolic syndrome prevalence in Russia: Preliminary results of a cross-sectional population study. Diabet. Vasc. Dis. Res. 2007; 4(1): 46-7Mamedov M.N., Suslonova N.V., Lisenkova I.Yu., Tokareva Z.N., Evdokimova A.A., Shalnova S.A., et al. Metabolic syndrome prevalence in Russia: Preliminary results of a cross-sectional population study. Diabet. Vasc. Dis. Res. 2007; 4(1): 46–7.Кузьмина О.Ю. Клинико-эпидемиологические особенности метаболического синдрома у больных профессиональными заболеваниями. Международный эндокринологический журнал. 2011; (4): 154-60.Kuz’mina O.Yu. Clinical and epidemiological features of metabolic syndrome in patients with occupational diseases. Mezhdunarodnyy endokrinologicheskiy zhurnal. 2011; (4): 154–60. (in Russian)Паначева Л.А., Платонова Е.А., Кузнецова Г.В. Частота и клинические проявления метаболического синдрома при вибрационной болезни. Медицина труда и промышленная экология. 2011; (10): 36-9.Panacheva L.A., Platonova E.A., Kuznetsova G.V. Prevalence and clinical manifestations of metabolic syndrome in vibration disease. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2011; (10): 36–9. (in Russian)Резник Л.А., Исаева А.С. Генетические аспекты ожирения и ассоциированных с ним метаболических расстройств. Norwegian Journal of Development of the International Science. 2020; (40-2): 38-43.Reznik L.A., Isaeva A.S. Genetic aspects of obesity and metabolic disorders associated with him. Norwegian Journal of Development of the International Science. 2020; (40–2): 38–43. (in Russian)Сихаева Н.С., Джармуханов Ж.М., Жолдыбаева Е.В., Раманкулов Е.М. Частоты встречаемости аллельных полиморфизмов генов ADRB2, FABP2, PPARG, FTO, ADRB3 и APOA2 среди коренного населения Казахстана. Молекулярная и прикладная генетика. 2015; (19): 59-63.Sikhaeva N.S., Dzharmukhanov Zh.M., Zholdybaeva E.V., Ramankulov E.M. The occurrence frequencies of allele polymorphisms in ADRB2, FABP2, PPARG, FTO, ADRB3 and APOA2 genes among the indigenous population of Kazakhstan. Molekulyarnaya i prikladnaya genetika. 2015; (19): 59–63. (in Russian)Cheurfa N., Reis A.F., Dubois-Laforgue D., Bellanné-Chantelot C., Timsit J., Velho G. The Gly482Ser polymorphism in the peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1 gene is associated with hypertension in type 2 diabetic men. Diabetologia. 2004; 47(11): 1980-3. https://doi.org/10.1007/s00125-004-1567-4Cheurfa N., Reis A.F., Dubois-Laforgue D., Bellanné-Chantelot C., Timsit J., Velho G. The Gly482Ser polymorphism in the peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1 gene is associated with hypertension in type 2 diabetic men. Diabetologia. 2004; 47(11): 1980–3. https://doi.org/10.1007/s00125-004-1567-4Kravchenko N.A., Yarmysh N.V. Role of PPARS and their isoforms in metabolic disorders related to insulin resistance and diabetes. Cytol. Genet. 2011; 45(3): 191-9. https://doi.org/10.3103/S0095452711030042Kravchenko N.A., Yarmysh N.V. Role of PPARS and their isoforms in metabolic disorders related to insulin resistance and diabetes. Cytol. Genet. 2011; 45(3): 191–9. https://doi.org/10.3103/S0095452711030042Li Q., Chen R., Bie L., Zhao D., Huang C., Hong J. Association of the variants in the PPARG gene and serum lipid levels: a meta-analysis of 74 studies. J. Cell. Mol. Med. 2015; 19(1): 198-209. https://doi.org/10.1111/jcmm.12417Li Q., Chen R., Bie L., Zhao D., Huang C., Hong J. Association of the variants in the PPARG gene and serum lipid levels: a meta-analysis of 74 studies. J. Cell. Mol. Med. 2015; 19(1): 198–209. https://doi.org/10.1111/jcmm.12417Успенский Ю.П., Петренко Ю.В., Гулунов З.Х., Шапорова Н.Л., Фоминых Ю.А., Ниязов Р.М. Метаболический синдром. СПб.; 2017Uspenskiy Yu.P., Petrenko Yu.V., Gulunov Z.Kh., Shaporova N.L., Fominykh Yu.A., Niyazov R.M. Metabolic syndrome [Metabolicheskiy sindrom]. St. Perersburg; 2017. (in Russian)National Institutes of Health. Clinical guidelines on the identification, evaluation, and treatment of overweight and obesity in adults - The evidence report. Obes. Res. 1998; 6(Suppl. 2): 51S-209S.National Institutes of Health. Clinical guidelines on the identification, evaluation, and treatment of overweight and obesity in adults – The evidence report. Obes. Res. 1998; 6(Suppl. 2): 51S-209S.Lean M.E., Han T.S., Morrison C.E. Waist circumference as a measure for indicating need for weight management. BMJ. 1995; 311(6998): 158-61. https://doi.org/10.1136/bmj.311.6998.158Lean M.E., Han T.S., Morrison C.E. Waist circumference as a measure for indicating need for weight management. BMJ. 1995; 311(6998): 158–61. https://doi.org/10.1136/bmj.311.6998.158Белик В.П., Кудаева И.В., Маснавиева Л.Б. Способ выделения ДНК коммерческими наборами, адаптированный для образцов крови глубокой заморозки. Медицинский алфавит. Современная лаборатория. 2014; 1(2): 36-8Belik V.P., Kudaeva I.V., Masnavieva L.B. The adaptation of methods for isolating DNA from frozen blood. Meditsinskiy alfavit. Sovremennaya laboratoriya. 2014; 1(2): 36–8. (in Russian)Ben Ali S., Kallel A., Sediri Y., Ftouhi B., Feki M., Slimene H., et al. LEPR p.Q223R Polymorphism influences plasma leptin levels and body mass index in Tunisian obese patients. Arch. Med. Res. 2009; 40(3): 186-90. https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2009.02.008Ben Ali S., Kallel A., Sediri Y., Ftouhi B., Feki M., Slimene H., et al. LEPR p.Q223R Polymorphism influences plasma leptin levels and body mass index in Tunisian obese patients. Arch. Med. Res. 2009; 40(3): 186–90. https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2009.02.008Deeb S.S., Fajas L., Nemoto M., Pihlajamäki J., Mykkänen L., Kuusisto J., et al. A Pro12Ala substitution in PPARg2 associated with decreased receptor activity, lower body mass index and improved insulin sensitivity. Nat. Genet. 1998; 20(3): 284-7. https://doi.org/10.1038/3099Deeb S.S., Fajas L., Nemoto M., Pihlajamäki J., Mykkänen L., Kuusisto J., et al. A Pro12Ala substitution in PPARg2 associated with decreased receptor activity, lower body mass index and improved insulin sensitivity. Nat. Genet. 1998; 20(3): 284–7. https://doi.org/10.1038/3099Finck B.N., Kelly D.P. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 (PGC-1) regulatory cascade in cardiac physiology and disease. Circulation. 2007; 115(19): 2540-8. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.107.670588Finck B.N., Kelly D.P. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 (PGC-1) regulatory cascade in cardiac physiology and disease. Circulation. 2007; 115(19): 2540–8. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.107.670588Li Y.Y., Wang H., Yang X.X., Wu J.J., Geng H.Y., Kim H.J., et al. LEPR gene Gln223Arg polymorphism and type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of 3,367 subjects. Oncotarget. 2017; 8(37): 61927-34. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18720Li Y.Y., Wang H., Yang X.X., Wu J.J., Geng H.Y., Kim H.J., et al. LEPR gene Gln223Arg polymorphism and type 2 diabetes mellitus: a meta-analysis of 3,367 subjects. Oncotarget. 2017; 8(37): 61927–34. https://doi.org/10.18632/oncotarget.18720Тхакушинов Р.А. Лысенков С.П., Тугуз А.Р., Смольков И.В., Шумилов Д.С., Муженя Д.В. Полиморфизмы генов LEPR (Arg223Gln), FTO (A23525T), ADRB3 (Trp64Arg) и PPARG (Pro12Ala) в норме и при избыточной массе тела. Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2016; (4): 80-7Tkhakushinov R.A. Lysenkov S.P., Tuguz A.R., Smol’kov I.V., Shumilov D.S., Muzhenya D.V. LEPR (Arg223Gln), FTO (A23525T), ADRB3 (Trp64Arg) and PPARG (Pro12Ala) gene polymorphisms under normal and excess body weight. Vestnik Adygeyskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki. 2016; (4): 80–7. (in Russian)Constantin A., Costache G., Sima A.V., Glavce C.S., Vladica M., Popov D.L. Leptin G-2548A and leptin receptor Q223R gene polymorphisms are not associated with obesity in Romanian subjects. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010; 391(1): 282-6. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2009.11.050Constantin A., Costache G., Sima A.V., Glavce C.S., Vladica M., Popov D.L. Leptin G-2548A and leptin receptor Q223R gene polymorphisms are not associated with obesity in Romanian subjects. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010; 391(1): 282–6. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2009.11.050Quinton N.D., Lee A.J., Ross R.J., Eastell R., Blakemore A.I. A single nucleotide polymorphism (SNP) in the leptin receptor is associated with BMI, fat mass and leptin levels in postmenopausal Caucasian women. Hum. Genet. 2001; 108(3): 233-6. https://doi.org/10.1007/s004390100468Quinton N.D., Lee A.J., Ross R.J., Eastell R., Blakemore A.I. A single nucleotide polymorphism (SNP) in the leptin receptor is associated with BMI, fat mass and leptin levels in postmenopausal Caucasian women. Hum. Genet. 2001; 108(3): 233–6. https://doi.org/10.1007/s004390100468Бабанов С.А., Вакурова Н.В., Азовскова Т.А. Вибрационная болезнь. Оптимизация диагностических и лечебных мероприятий. Самара: Офорт; 2012.Babanov S.A., Vakurova N.V., Azovskova T.A. Vibration Disease. Optimization of Diagnostic and Therapeutic Measures [Vibratsionnaya bolezn’. optimizatsiya diagnosticheskikh i lechebnykh meropriyatiy]. Samara; 2012. (in Russian)Солнцева А.В., Сукало А.В., Загребаева О.Ю., Крум А.В. Нейроэндокринная регуляция ожирения. Здравоохранение (Минск). 2014; (11): 33-6.Solntseva A.V., Sukalo A.V., Zagrebaeva O.Yu., Krum A.V. Neuroendocrine regulation of obesity. Zdravookhranenie (Minsk). 2014; (11): 33–6. (in Russian)Дроздовская С.Б., Боровик О.А., Досенко В.Е., Ильин В.Н. Полиморфизм гена γ-рецептора, активирующего пролиферацию пероксисом (PPARG) как маркер предрасположенности к занятиям спортом. Педагогика, психология и медико-биологические проблемы физического воспитания и спорта. 2012; (4): 52-7.Drozdovska S.B., Borovik O.A., Docenko V.E., Ilyin V.N Peroxisome proliferator-activated receptor gamma genes polymorphism (PPARG) as a marker for predisposition to sports. Pedagogika, psihologiya i mediko-biologicheskie problemy fizicheskogo vospitaniya i sporta. 2012; (4): 52-57. (in Russian)Masud S., Ye S., SAS Group. Effect of the peroxisome proliferator activated receptor-gamma gene Pro12Ala variant on body mass index: a meta-analysis. J. Med. Genet. 2003; 40(10): 773-80. https://doi.org/10.1136/jmg.40.10.773Masud S., Ye S., SAS Group. Effect of the peroxisome proliferator activated receptor-gamma gene Pro12Ala variant on body mass index: a meta-analysis. J. Med. Genet. 2003; 40(10): 773–80. https://doi.org/10.1136/jmg.40.10.773Csép K., Szigeti E., Vitai M., Korányi L. The PPARGC1A - Gly482Ser polymorphism (rs8192678) and the metabolic syndrome in a central Romanian population. Acta Endocrinol. (Buchar.). 2017; 13(2): 161-7. https://doi.org/10.4183/aeb.2017.161Csép K., Szigeti E., Vitai M., Korányi L. The PPARGC1A – Gly482Ser polymorphism (rs8192678) and the metabolic syndrome in a central Romanian population. Acta Endocrinol. (Buchar.). 2017; 13(2): 161–7. https://doi.org/10.4183/aeb.2017.161Mercado M.V., Guzmán-Ornelas M.O., Corona Meraz F.I., Ríos-Ibarra C.P., Reyes-Serratos E.A., Castro-Albarran J., et al. The 482Ser of PPARGC1A and 12Pro of PPARG2 alleles are associated with reduction of metabolic risk factors even obesity in a Mexican-Mestizo population. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 285491. https://doi.org/10.1155/2015/285491Mercado M.V., Guzmán-Ornelas M.O., Corona Meraz F.I., Ríos-Ibarra C.P., Reyes-Serratos E.A., Castro-Albarran J., et al. The 482Ser of PPARGC1A and 12Pro of PPARG2 alleles are associated with reduction of metabolic risk factors even obesity in a Mexican-Mestizo population. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 285491. https://doi.org/10.1155/2015/285491Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Стрессирующее воздействие локальной вибрации на энергетический обмен сердца, печени и почки крыс. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2012; 98(2): 293-9Vorob’eva V.V., Shabanov P.D. Stressogenic exposure of local vibration to energetic metabolism of the heart, liver and kidney of rats. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 2012; 98(2): 293–9. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.