Рецептор, активируемый пролифераторами пероксисом, дельта (PPARD). Выявление мутации A(-101-842)G

Исследуется для выявления эффективности аэробных тренировок и резистентности к инсулину.

Метод исследования

Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Название гена

PPARD.

OMIM

*600409.

Локализация гена на хромосоме

6p21.31.

Функция гена

Ген PPARD кодирует белок-рецептор, активируемый пролифераторами пероксисом, дельта, – ядерный рецептор, регулирующий экспрессию генов, участвующих в дифференцировке клеток, в метаболизме мышечных тканей и определяющих обмен жиров и углеводов.

Генетический маркер A(-101–842)G

Участок ДНК в не кодирующей белок области гена PPARD, в котором аденин (А) заменяется на гуанин (G), называется генетическим маркером A(-101–842)G.

Возможные генотипы

• А/А
• А/G
• G/G

Встречаемость в популяции

Встречаемость G-аллеля в европейской популяции составляет 17 %.

Общая информация об исследовании

Жиры необходимы любому организму как источник энергии и незаменимый компонент жизнедеятельности клетки. Нет ни одного биологического процесса, в котором липиды не играли бы регуляторной роли. Нарушения обмена липидов (избыток свободных жирных кислот в крови и накопление метаболически активной жировой ткани в брюшной полости и других органах) являются источником хронического неконтролируемого системного воспаления, которое может стать причиной развития атеросклероза и его ишемических осложнений, артериальной гипертензии, сахарного диабета 2-го типа, гепатостеатоза и многих других заболеваний.

Пероксисомы  – это клеточные структуры, участвующие в окислении жирных кислот, синтезе липидов, холестерина, обезвреживающие токсичные вещества, а также несущие множество других функций. Они представляют собой микротельца, богатые аэробными дегидрогеназами и каталазой.

Ключевыми регуляторами обмена липидов являются рецепторы, активируемые пролифераторами пероксисом (Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR). Свое название они получили из-за того, что оказались способными связывать активирующие пероксисомы вещества в клетках лягушек. В клетках человека PPAR не стимулируют пролиферацию пероксисом, но активно участвуют в углеводном и липидном обмене.

Белки PPAR различают трех типов: PPARα, PPARγ и PPARδ. Они экспрессируются в основном в жировой ткани и активируются жирными кислотами и их производными (окисленные ненасыщенные жирные кислоты, такие как олеиновая, линоленовая, эйкозапентаеновая и арахидоновая) и служат так называемыми липидными датчиками организма, при активации которых метаболизм углеводов и липидов может изменяться.

PPAR являются транскрипционными факторами, т.е. белками, регулирующими экспрессию целого ряда других генов, участвующих в обмене углеводов и липидов, в воспалительных и других процессах, протекающих в организме. Липиды, стимулирующие хроническое воспаление, активируют PPAR, которые выступают в роли противовоспалительных факторов, тормозящих активность провоспалительных ядерных транскрипционных факторов.

Рецептор, активируемый пролифераторами пероксисом, дельта (PPARδ), кодируется геном PPARD. Он экспрессируется в основном в печени и в жировой ткани, регулируя липидный профиль и снижая количество жировых отложений. PPARδ также является главным регулятором липидного обмена в мышцах. Он осуществляет транскрипционную регуляцию высвобождения, транспорта и митохондриального окисления жирных кислот. Особое значение это имеет для сердечной мышцы, где эти рецепторы осуществляют контроль за обеспечением кардиомиоцитов энергией. Участвуя в митохондриальной активности, PPARδ также вносит вклад в эффективность аэробных физических тренировок.

Участок ДНК в не кодирующей белок области гена (в интроне) PPARD, в котором аденин (А) заменяется на гуанин (G), называется генетическим маркером A(-101–842)G. В результате замены изменяется характер функционирования PPARδ.

Полиморфизм гена PPARD влияет на активацию функции митохондрий, аэробную физическую подготовку и чувствительность к инсулину при изменении образа жизни человека, т.е. при переходе на более здоровый образ жизни. У носителей аллеля G (генотипы G/G и A/G) снижение жировой массы тела, уровня липидов и увеличение относительного объема мышц происходит значительно медленнее, чем у людей с генотипом А/А.

Данный тест поможет при разработке тренером индивидуального тренировочного режима для людей, собирающихся заняться спортом или уже занимающихся.

Что означают результаты?

Результаты исследования должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия "норма" и "патология", т. к. исследуется полиморфизм гена.

Литература

• Расин М.С. Липиды, воспаление и патология человека: роль рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом. Международный эндокринологический журнал 5 (53) 2013.
• Thamer C, Machann J, Stefan N, Schäfer SA, Machicao F, Staiger H, Laakso M, Böttcher M, Claussen C, Schick F, Fritsche A, Haring HU. Variations in PPARD determine the change in body composition during lifestyle intervention: a whole-body magnetic resonance study. J Clin Endocrinol Metab. 2008 Apr;93(4):1497-500. doi: 10.1210/jc.2007-1209. Epub 2008 Feb 5.
• Stefan N, Thamer C, Staiger H, Machicao F, Machann J, Schick F, Venter C, Niess A, Laakso M, Fritsche A, Häring HU.Genetic variations in PPARD and PPARGC1A determine mitochondrial function and change in aerobic physical fitness and insulin sensitivity during lifestyle intervention. J Clin Endocrinol Metab. 2007 May;92(5):1827-33. Epub 2007 Feb 27.