Коактиватор 1-альфа-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом, гамма (PPARGC1A). Выявление мутации G1444A (Gly482Ser)

Исследуется для выявления типа мышечной активности, оценки выносливости и эффективности сжигания жиров.

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

PPARGC1A.

OMIM

*604517.

Локализация гена на хромосоме

4p15.2.

Функция гена

Ген PPARGC1A кодирует белок  – коактиватор 1–альфа-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом, гамма. Он участвует в дифференцировке клеток, в метаболизме мышечных тканей и в обмене жиров и углеводов.

Генетический маркер G1444A

Участок ДНК в кодирующей белок области гена PPARGC1A, в котором гуанин (G) заменяется на аланин (А), называется генетическим маркером G1444A.

Возможные генотипы

• G/G
• G/А
• А/А

Встречаемость в популяции

Встречаемость А-аллеля в европейской популяции составляет 36 %.

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 выполняющие 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: PPAR-α, PPAR-γ и PPAR-β/δ. Они синтезируются в основном в жировой ткани и активируются жирными кислотами и их производными (окисленные ненасыщенные жирные кислоты, такие как олеиновая, линоленовая, эйкозапентаеновая и арахидоновая). При участии коактиватора PGC-1a (кодируется геном PPARGC1A) PPAR-белки 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.

Интенсивность метаболических процессов в скелетных мышцах при длительных физических нагрузках значительно повышается за счёт увеличения числа митохондрий в клетках и усиления окисления жирных кислот. Существенный вклад в возникновение таких метаболических изменений вносит ген PPARGC1A, уровень экспрессии которого резко возрастает при длительной физической нагрузке. Особый интерес среди всех обнаруженных вариаций в гене PPARGC1A представляет полиморфизм, заключающийся в замене нуклеотида G на A в положении 1444 8-го экзона, приводящий к замещению глицина на серин в аминокислотном положении 482 белка PPARGC1A. Установлено, что для людей, занимающихся видами спорта, которые требуют силы и скорости, характерно повышение частоты встречаемости аллеля G, который, по-видимому, благоприятно сказывается на этих качествах.

Полиморфизм гена PPARD и PPARGC1A 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 минорных аллелей (аллеля G по маркеру гена PPARD и аллеля А по маркеру гена PPARGC1A) снижение жировой массы тела, уровня липидов и увеличение относительного объема мышц происходит значительно медленнее, чем у людей с основными аллелями данных генов (А по маркеру гена PPARD и аллеля G по маркеру гена PPARGC1A).

Интерпретация результатов

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.
• Цебржинский О.И., Козырев А.В., Ахметов И.И. Гены семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом и предрасположенность к занятиям академической греблей. Журнал Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта, 1 (71) 2011, 09 февраля 2011, 54-58.
• 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.