Влияние полиморфизма гена ApoE на развитие ожирения и биохимические показатели крови работников угольных шахт

Введение. Распространённость ожирения увеличивается с каждым годом. У людей с повышенной массой тела отмечаются изменения различных биохимических показателей, в том числе и липидного профиля. Одним из генов, участвующих в регуляции обмена липидов, является ApoE.

Цель работы – изучение влияния гена ApoE на биохимические показатели и индекс массы тела (ИМТ) у работников угольной шахты для возможной коррекции питания.

Материалы и методы. Были обследованы 134 работника угольной шахты. Для выделения ДНК и сыворотки отбирали венозную кровь. Дальнейшее генотипирование проводили по двум полиморфным вариантам гена АроЕ (rs7412 и rs429358), также оценивали биохимические показатели крови.

Результаты. При изучении влияния двух полиморфных вариантов на ИМТ испытуемых отметили значимую связь у носителей генотипов E2/E3 и E3/E3. Ген АроЕ оказывал влияние на такие биохимические показатели, как холестерин, фолиевая кислота, гомоцистеин, кальций общий, липопротеины низкой плотности, щелочная фосфатаза, гамма-глутамилтрансфераза, фибриноген.

Ограничения исследования. Полученные результаты характеризуют ситуацию на конкретном производстве (угольная шахта) отдельно взятого региона (Россия, Западная Сибирь). В дальнейшем предстоит проверить воспроизводимость результатов нашего исследования на больших по объёму выборках с широким спектром генетических вариантов, связанных с обменом липидов и пищевым поведением.

Заключение. Полученные результаты могут быть полезны для дальнейшей работы при формировании определённых групп риска и проведения профилактических мероприятий.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено решением этического комитета Кемеровского государственного университета (протокол № 11 от 13 июня 2024 г.). Все участники дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов:
Яковлева А.А. – сбор материала и обработка данных, написание текста;
Минина В.И. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Соболева О.А. – сбор материала и обработка данных;
Борисова О.И. – сбор материала и обработка данных;
Булатова О.В. – редактирование;
Просеков А.Ю. – концепция и дизайн исследования.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 25.06.2024 / Принята к печати: 03.12.2024 / Опубликована: 31.03.2025

1. Тимофеев Ю.С., Джиоева О.Н., Драпкина О.М. Циркулирующие биологические маркеры ожирения: на пути к системному подходу. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2014; 22(4): 85–93. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3551 https://elibrary.ru/qfortp

2. Полянина Д.Д., Берёза И.А., Амромина А.М., Шаихова Д.Р., Астахова С.Г., Сутункова М.П. и др. Полиморфизм гена APOE как фактор риска развития ожирения работников с вредными условиями труда на предприятиях черной металлургии. Анализ риска здоровью. 2023; (2): 155–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.2.15 https://elibrary.ru/pclbmi

3. Алфёрова В.И., Мустафина С.В. Распространенность ожирения во взрослой популяции российской федерации (обзор литературы). Ожирение и метаболизм. 2022; 19(1): 96–105. https://doi.org/10.14341/omet12809 https://elibrary.ru/ecocvf

4. Шенкова Н.Н., Веселовская Н.Г., Чумакова Г.А., Осипова Е.С., Гриценко О.В., Отт А.В. Прогнозирование риска субклинического атеросклероза брахиоцефальных артерий у женщин с ожирением. Российский кардиологический журнал. 2017; 22(4): 54–60. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-4-54-60 https://elibrary.ru/ymhtrz

5. Филимонов Е.С., Коротенко О.Ю., Уланова Е.В. Кардиореспираторные нарушения при абдоминальном ожирении у работников угледобывающих предприятий юга Кузбасса. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(3): 168–172. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-3-168-172 https://elibrary.ru/nxczxp

6. Klop B., Elte J.W., Cabezas M.C. Dyslipidemia in obesity: mechanisms and potential targets. Nutrients. 2013; 5(4): 1218–40. https://doi.org/10.3390/nu50412188

7. Shatwan I.M., Winther K.H., Ellahi B., Elwood P., Ben-Shlomo Y., Givens I., et al. Association of apolipoprotein E gene polymorphisms with blood lipids and their interaction with dietary factors. Lipids Health Dis. 2018; 17(1): 98. https://doi.org/10.1186/s12944-018-0744-2

8. Semaev S., Shakhtshneider E., Shcherbakova L., Ivanoshchuk D., Orlov P., Malyutina S., et al. Associations of APOE gene variants rs429358 and rs7412 with parameters of the blood lipid profile and the risk of myocardial infarction and death in a white population of Western Siberia. Curr. Issues Mol. Biol. 2022; 44(4): 1713–24. https://doi.org/10.3390/cimb44040118

9. Rahman N., Zakiullah Z., Jan A., Saeed M., Khan M.A., Parveen Z., Iqbal J., et al. Association of APOE (rs429358 and rs7412) and PON1 (Q192R and L55M) variants with myocardial infarction in the pashtun ethnic population of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. Genes (Basel). 2023; 14(3): 687. https://doi.org/10.3390/genes14030687

10. Wu H., Huang Q., Yu Z., Wu H., Zhong Z. The SNPs rs429358 and rs7412 of APOE gene are association with cerebral infarction but not SNPs rs2306283 and rs4149056 of SLCO1B1 gene in southern Chinese Hakka population. Lipids Health Dis. 2020; 19(1): 202. https://doi.org/10.1186/s12944-020-01379-4

11. Egert S., Rimbach G., Huebbe P. ApoE genotype: from geographic distribution to function and responsiveness to dietary factors. Proc. Nutr. Soc. 2012; 71(3): 410–24. https://doi.org/10.1017/S0029665112000249

12. Li W., Liu F., Liu R., Zhou X., Li G., Xiao S. APOE E4 is associated with hyperlipidemia and obesity in elderly schizophrenic patients. Sci. Rep. 2021; 11(1): 14818. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94381-4

13. Иванова Т.И., Полуэктова М.В., Хорохорина В.А., Воробьёва О.А., Чиркова Т.В., Мкртчян Л.С. и др. Влияние генотипов APOE на биохимические показатели метаболизма железа и липидов у больных неопластическими заболеваниями эндометрия и здоровых женщин. Исследования и практика в медицине. 2014; 1(1): 35–44. https://elibrary.ru/touqdh

14. Wang C., Ji X., Tang Z., Zhang Z., Gu X., Fang X. Combined homocysteine and apoE rs429358 and rs7412 polymorphism in association with serum lipid levels and cognition in Chinese community-dwelling older adults. BMC Psychiatry. 2022; 22(1): 223. https://doi.org/10.1186/s12888-022-03877-4

15. Zhen J., Huang X., Van Halm-Lutterodt N., Dong S., Ma W., Xiao R., et al. ApoE rs429358 and rs7412 polymorphism and gender differences of serum lipid profile and cognition in aging Chinese population. Front. Aging Neurosci. 2017; 9: 248. https://doi.org/10.3389/fnagi.2017.00248

16. Smalinskiene A., Petkeviciene J., Luksiene D., Jureniene K., Klumbiene J., Lesauskaite V. Association between APOE, SCARB1, PPARα polymorphisms and serum lipids in a population of Lithuanian adults. Lipids Health Dis. 2013; 12: 120. https://doi.org/10.1186/1476-511X-12-120

17. Mahley R.W. Central nervous system lipoproteins: ApoE and regulation of cholesterol metabolism. Arterioscler Thromb. Vasc. Biol. 2016; 36(7): 1305–15. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.116.307023

18. Gustavsson J., Mehlig K., Leander K., Strandhagen E., Björck L., Thelle D.S., et al. Interaction of apolipoprotein E genotype with smoking and physical inactivity on coronary heart disease risk in men and women. Atherosclerosis. 2012; 220(2): 486–92. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2011.10.011

19. Bessueille L., Kawtharany L., Quillard T., Goettsch C., Briolay A., Taraconat N., et al. Inhibition of alkaline phosphatase impairs dyslipidemia and protects mice from atherosclerosis. Transl. Res. 2023; 251: 2–13. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2022.06.010

20. Derradi R., Bolean M., Simão A.M.S., Caseli L., Millán J.L., Bottini M., et al. Cholesterol regulates the incorporation and catalytic activity of tissue-nonspecific alkaline phosphatase in DPPC monolayers. Langmuir. 2019; 35(47): 15232–41. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b02590

21. Cui S., Li W., Lv X., Wang P., Gao Y., Huang G. Folic acid supplementation delays atherosclerotic lesion development by modulating MCP1 and VEGF DNA methylation levels in vivo and in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18(5): 990. https://doi.org/10.3390/ijms18050990

22. Li G., Wu X.W., Lu W.H., Ai R., Chen F., Tang Z.Z. Effect of atorvastatin on the expression of gamma-glutamyl transferase in aortic atherosclerotic plaques of apolipoprotein E-knockout mice. BMC Cardiovasc. Disord. 2014; 14: 145. https://doi.org/10.1186/1471-2261-14-145

23. Иконникова К.А., Ерощенко Н.Н., Дроздов В.Н., Ших Е.В., Сереброва С.Ю. Дискуссионные возможности биохимических маркеров функции печени у пациентов с алкогольным циррозом печени. Медицинский совет. 2022; 16(7): 76–83. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-7-76-83 https://elibrary.ru/oxixej