A melanokortin-4 receptor (MC4R) rs17782313 polimorfizmusa kölcsönhatásba lép a magas vérnyomás leállításának diétás megközelítésével (DASH) és a mediterrán étrendi pontszámmal (MDS), hogy befolyásolja a hipotalamusz hormonokat és a kardio-metabolikus kockázati tényezőket elhízott egyének körében.

Absztrakt

Háttér és cél

A melanocortin-4 receptor (MC4R) gén (rs17782313) közelében található közös variáns elhízással való összefüggését különféle vizsgálatokban jelezték. Az étrendi minőségi mutatók betartása szintén potenciálisan kedvező hatással van az elhízással kapcsolatos egészségügyi eredményekre. Azonban egyetlen tanulmány sem vizsgálta az rs17782313 és a magas vérnyomás megállításának étrendi megközelítése (DASH) és a mediterrán étrendi pontszám (MDS) kölcsönhatását a kardio-metabolikus kockázati tényezők és a hipotalamusz hormonok között. Ezért a jelenlegi tanulmány célja az volt, hogy megvizsgálja, hogy ezeknek az étrendi minőségi mutatóknak való megfelelés módosítja-e az MC4R rs17782313 polimorfizmus összefüggését a elhízott felnőttek kardio-metabolikus kockázati tényezőivel és hipotalamusz hormonjaival.

Módszer

Ebben a keresztmetszeti vizsgálatban kétszáznyolcvannyolc egészséges elhízott felnőttet vettek fel. Az étrend minőségi mutatóit, beleértve a DASH pontszámot és az MDS-t, validált 147 tételes ételfrekvencia kérdőív (FFQ) alapján számoltuk. Az MC4R s17782313 genotípusokat polimeráz láncreakció-restrikciós fragmens hosszúságú polimorfizmussal (PCR-RFLP) határoztuk meg. ANCOVA többváltozós interakciós modellt alkalmaztunk a gén-diéta interakció értékelésére.

Eredmények

Jelentős kölcsönhatásokat detektáltak a DASH pontszám és az MC4R rs17782313 genotípusok között a szisztolés vérnyomáson (SBP), a plazma aterogén indexén (AIP), valamint a szérum glükózon és trigliceriden (TG) a női csoportban (oKölcsönhatás

Bevezetés

Az elhízás világméretű járvány, és aránya az elmúlt években minden korosztályban gyorsan növekedett [1]. Az elhízás gyakorisága Iránban növekszik, mint más fejlődő országokban, és a becslések szerint a felnőtt irániak több mint 21,7% -át érinti [2]. Az elhízás összetett rendellenesség, amelyről ismert, hogy a kardio-metabolikus kockázati tényezők, például a magas vérnyomás, az inzulinrezisztencia és a hiperlipidémia fő oka, és ezért a nem fertőző betegségek (NCD), például a szív-érrendszeri megbetegedések fokozott kockázatával jár együtt. betegség (CVD), 2-es típusú cukorbetegség és metabolikus szindróma [1].

Mód

Tanulmányterv és résztvevők

Ehhez a keresztmetszeti vizsgálathoz 288 egészséges egyént (51,1% férfit és 48,9% nőstényt) 20–50 éves korosztályból vettek fel kényelmi mintavétellel, hirdetések útján. Ezek a közlemények elsődleges információkat tartalmaztak a befogadási kritériumokról (20-50 év, jó egészség és elhízás (BMI ≥ 30 kg/m2)), amelyeket nyilvános helyeken és egészségügyi intézményekben helyeztek el. A résztvevők toborzásának részleteit másutt részletezték [5]. A kizárási kritériumok között szerepelt a szív- és érrendszeri megbetegedések, a magas vérnyomás, a rák, a 2-es típusú diabetes mellitus, a vesebetegség, a terhesség és a szoptatás, valamint a fogyás szempontjából hatékony gyógyszerek, például a hurok diuretikumok, a kortikoszteroidok vagy az antidepresszánsok. Ezenkívül kizárták azokat az alanyokat is, akiknek nemrégiben műtétje volt, például bariatriás. A vizsgálati protokollt a Tabriz Orvostudományi Egyetem Etikai Bizottsága jóváhagyta (regisztrációs kód: IR.TBZMED.REC.1396.768), és minden résztvevıtıl írásos, tájékozott beleegyezést szereztek a vizsgálatban való részvétel elıtt.

Az étrend értékelése és az étrendi pontszám kiszámítása

Egy képzett doktori szintű táplálkozási hallgató személyes interjúkon keresztül gyűjtötte össze az információkat. Az elmúlt év szokásos étrendi bevitelét megbízható és validált 147 tételes félkvantitatív élelmiszer-gyakorisági kérdőív (FFQ) segítségével értékelték [29, 30]. Egy képzett dietetikus arra kérte a résztvevőket, hogy napi, heti vagy havi alapon válasszák ki az előző évben elfogyasztott egyes élelmiszerek bevitelének gyakoriságát és mennyiségét. Háztartási intézkedéseket alkalmaztak a jelentett ételek adagméretének grammra átszámítására. A napi energia- és tápanyagbevitelt az iráni élelmiszer-összetételi táblázat (FCT) [31] segítségével elemeztük, és kiegészítettük az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának FCT-jével [32].

DASH pontszám

A DASH-pontszámot, a DASH-diéta betartásának mértékét Fung és munkatársai által kidolgozott módszer alapján állítottuk össze. [33]. Ezt a mutatót nyolc komponens (hét táplálékcsoport és egy tápanyag) alapján fejlesztették ki, amelyeket vagy hangsúlyoznak, vagy minimalizálnak a DASH étrendben. Ez a megközelítés ösztönzi a diófélék és hüvelyesek, gyümölcsök, zöldségek, alacsony zsírtartalmú tejtermékek és teljes kiőrlésű gabonafélék bevitelét, míg a vörös és a feldolgozott hús, az édesített italok és a nátrium bevitelét elriasztja. A fenti komponensek mindegyikére a nemekre jellemző kvintilis rangsorolást végeztük a vizsgálat összes résztvevőjére. A hangsúlyozott összetevőkért, beleértve a gyümölcsöket, zöldségeket, teljes kiőrlésű gabonákat, alacsony zsírtartalmú tejtermékeket, valamint a dióféléket és a hüvelyeseket, a legmagasabb bevitt kvintilis egyedek 5-ös, a legalacsonyabb kvintilisek pedig 1-es pontszámot kaptak. fordított pontozási módszert alkalmaztunk a többi komponensre (vörös és feldolgozott húsok, édesített italok és nátrium). Összesen DASH pontszámot kaptunk a nyolc étrendi komponens pontszámának összegzésével, az összes lehetséges pontszám 8 és 40 pont között változott. A magasabb általános DASH pontszám jobb étrend minőséget és a DASH étrend nagyobb betartását jelenti.

Az MDS-t, a Trichopoulou és munkatársai által javasolt 9 pontos indexet kiszámították a mediterrán étrend betartásának mértékének felmérésére [34]. Ennek a 9 pontos skálának a pontrendszere a komponensek nemi specifikus medián bevitelén alapszik (zöldségek, hüvelyesek, gyümölcsök és diófélék, gabonafélék, hal, hús, tejtermékek, alkohol és az egyszeresen telítetlen zsírsavak (MUFA) arányán). telített zsírsavig (SFA)). Jelen tanulmányban, mivel nem voltak megbízható adatok az alkoholfogyasztásról, az alkoholkomponens megszűnt. A pontrendszert 8 pont összpontszámra módosították. Ebben az indexben a védőkomponenseknek (azaz dióféléknek és gyümölcsöknek, zöldségeknek, hüvelyeseknek, gabonaféléknek, halaknak és MUFA/SFA-nak) 1-es pontszámot adtak, ha a bevitel egyenlő vagy annál magasabb, és 0-értéket adtak az egyenlő vagy annál alacsonyabb bevitelhez a nem szerinti medián. Ezzel szemben a nem védő összetevők (például húsok és tejtermékek) esetében a pontozás megfordult. A komponens pontszámokat összesítve kaptuk az általános MDS-t, 0-tól (legalacsonyabb megfelelőség) és 8-ig (legmagasabb megfelelőség).

Demográfiai, antropometriai és vérnyomásmérők

A mentális egészség és az étvágy felmérése

A mentálhigiénés komponensre vonatkozó információkat egy önadagolt depresszió, szorongás és stressz skála-21 tételek (DASS-21) kérdőív segítségével gyűjtötték össze. A DASS-21 három alskála, beleértve a depressziót, a szorongást és a stresszt; e három alskála mindegyike hét elemet tartalmaz. Ennek a kérdőívnek az érvényességét és megbízhatóságát korábban értékelték, és jó eredményeket mutattak [36, 37], így például Cronbach a DASS kérdőív iráni résztvevőinek iráni résztvevőiről a következőket jelentette: 0,77, 0,79 és 0,78 depresszió, szorongás és stressz, illetve [36]. A skála kitöltésére vonatkozó utasításokat minden résztvevő leírták. Az elemeket 4 pontos Likert-skálán értékelik, nullától („rám egyáltalán nem vonatkozott”) és 3-ra („rám nagyon gyakran vagy legtöbbször alkalmazzák”). A releváns tétel pontszámokat összesítve és 2-gyel megszorozva az egyes alskálák összesített pontszámát kaptuk, amely 0 és 42 között mozog. Az összpontszám kiszámítása után az egyéneket 5 kategóriába soroltuk: normál, enyhe, közepes, súlyos és rendkívül súlyos a Lovibond és Lovibond által javasolt határértékek alapján [38]. A magasabb pontszám minden alskálán a hangulatzavar nagyobb súlyosságát jelentette.

Az étvágyérzetet a 100 mm-es Visual Analog Scale (VAS) kérdőív segítségével értékeltük. A VAS kérdőív az érvényesség és a megbízhatóság előzetes bizonyítékaival együtt hét tételt tartalmaz az éhség, a jóllakottság, a teltség, a várható élelmiszer-fogyasztás érzéséről és a vágyakozásról, hogy valami édeset, sósat vagy zsírt fogyasszon [39]. A résztvevőket felkérjük, hogy minden 100 mm-es vonalon jelöljenek az érzésüknek megfelelő jelöléssel. A VAS pontszámokat úgy határozzuk meg, hogy megmérjük a vonal bal oldalától a jelig mért távolságot.

Biokémiai értékelések

Az éhomi vérmintákat minden résztvevőtől 12 órás éjszakai éhezés után vettük. A plazmát és a szérumot azonnal elválasztottuk centrifugálással 4500 fordulat/perc sebességgel 10 percig 4 ° C-on, és az alikvot részeket - 80 ° C-on fagyasztottuk, amíg meg nem határozták őket. A szérum glükóz, triglicerid (TG), az összes koleszterin (TC) és a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin (HDL-C) koncentrációit enzimatikusan mértük kereskedelmi készletekkel (Pars Azemoon, Teherán, Irán). Friedewald-egyenletet használtak a szérum alacsony sűrűségű lipoprotein-koleszterin (LDL-C) kiszámításához a szérum TC, TG és HDL-C koncentrációiból [40]. A plazma α-MSH és AgRP koncentrációt kereskedelmi forgalomban kapható enzimhez kapcsolt immunszorbens vizsgálati készletekkel (Bioassay Technology Laboratory, Shanghai Korean Biotech, Shanghai City, Kína) használtuk a gyártó protokollja szerint. Az a-MSH és az AgRP minimális kimutatható koncentrációja 5,07 ng/L, illetve 1,03 pg/ml volt. Hasonlóképpen ELISA készleteket használtak a szérum inzulinszint mérésére. Az inzulinrezisztencia indexeket, beleértve a homeosztázis modell értékelését, az inzulinrezisztencia indexet (HOMA-IR) és a kvantitatív inzulinérzékenység ellenőrzési indexet (QUICKI), a standard képlet segítségével számítottuk ki [41, 42]. A plazma aterogén indexét (AIP) a TG és a HDL-C arány logaritmikus transzformációjaként számítottuk ki [43].

Genotipizálás

A teljes vérmintákból a genomi DNS kinyerését standard fenol/kloroform technikával hajtottuk végre. A résztvevőket a kiválasztott polimorfizmusra (rs17782313) genotipizáltuk a polimeráz láncreakcióval korlátozott hosszúságú polimorfizmus (PCR – RFLP) technikával. Az rs17782313 PCR-amplifikálásához használt sablon-primerek a következők voltak: előre: 5 'AAGTTCTACCTACCATGTTCTTGG3'; fordított, 5 ′ TTCCCCCTGAAGCTTTTCTTGTCATTTTGAT 3 ′ (makro-gén, Korea). A PCR-amplifikációt kezdeti denaturálással 95 ° C-on 2 percig, denaturálással 95 ° C-on 30 másodpercig (35 ciklus), hőkezeléssel 58 ° C-on 30 másodpercig, és 30 másodperces hosszabbítással 72 ° C-on végeztük. További hosszabbítás történt 72 ° C-on 5 percig. Az amplifikált DNS-t (7 μl) 0,5 μl BclI restrikciós enzimmel (10 U/μl, Fermentas, Németország) és 2 μl 10 × restrikciós G-pufferrel emésztettük 56 ° C-on egy éjszakán át. Az emésztett PCR-termékeket elektroforézissel elemeztük 2% -os agarózgélen, zöld nézővel festettük, majd Gel Doc-rendszeren (U.V.P. Company, Cambridge, Egyesült Királyság) tettük láthatóvá. Elektroforézis után a T allélt 30 és 107 bp hosszúságú fragmensként, a C allélt pedig 137 bp hosszúságú fragmensként különböztettük meg.

Statisztikai analízis

Az adatok normalitását olyan leíró mérésekkel teszteltük, mint a ferdeség és a kurtosis együtthatói, az átlag és a szórás [44]. A normál módon nem eloszlott változókat (glükóz, TG, HOMA-IR és inzulin) log transzformációval elemeztük. Korábbi tanulmányok [10, 14] szerint a résztvevőket genotípuscsoportok szerint osztályozták. A leíró elemzéseket átlagként és szórásként (átlag ± SD) fejezzük ki a normál eloszlású folytonos változók esetében, a medián (25. és 75. percentilis) a ferde eloszlásúak esetében, és a gyakoriságot (%) a kategorikus változók esetében. A nemi réteg szerinti egyirányú varianciaanalízist (ANOVA) és a khi-négyzet tesztet alkalmazták a kvantitatív és a kvalitatív változók összehasonlítására a genotípuscsoportok között. Nemi alapú, többváltozós, multinomiális logisztikus regressziót alkalmaztunk az étrend minőségi mutatói és az rs17782313 genotípusok közötti összefüggés vizsgálatára, alkalmazkodva a zavaró változókhoz (életkor, fizikai aktivitás, SES és WC).

Az rs17788313 közötti kölcsönhatásokat és az étrend minőségi mutatóinak (DASH pontszám és MDS) betartását a kardio-metabolikus kockázati tényezőkön ANCOVA többváltozós interakciós modell alkalmazásával vizsgáltuk, miután a kovariátokhoz igazodtunk. Az összes interakciós elemzést nemek szerint végeztük, és referenciacsoportként a fő alléllel rendelkező homozigóta csoportot használtuk. A jelentős kölcsönhatásokat ábrákként ábrázolták az eredmények vizualizálása és illusztrációik elősegítése érdekében. Az adatokat SPSS 21 (SPSS, Inc., Chicago, IL) alkalmazásával elemeztük. A o ≤ 0,05 értéket statisztikailag szignifikánsnak tekintettük.

Eredmények

Az rs17782313 C és T alléljainak gyakorisága 37, illetve 63% volt. A genotípus prevalenciája a vizsgálati alanyok között a következő volt: TT (44,7%), TC (36,2%) és CC (19,1%). Az MC4R rs17782313 genotípus-eloszlása nem volt Hardy Weinberg egyensúlyban (o 1. táblázat A résztvevők általános jellemzőinek, klinikai és laboratóriumi paramétereinek összehasonlítása az MC4R rs17782313 genotípusok szerint

Gén-diéta interakció elemzéseket végeztünk annak érdekében, hogy felmérjük az MC4R rs17782313 polimorfizmus és a DASH-pontszám és az MDS közötti kölcsönhatást a kardio-metabolikus kockázati tényezőkön és a hipotalamusz hormonokon. Jelentős nemi rétegzett kölcsönhatásokat ábrázolunk az 1. és 2. ábrán. 1. és 2. Ezen elemzések alapján szignifikáns kölcsönhatásokat tapasztaltunk a DASH-pontszám és az MC4R rs17782313 genotípusok SBP-n való betartása között (oInterakció = 0,023), AIP (oInterakció = 0,045), szérum glükóz (oInterakció = 0,021) és TG (oInterakció = 0,020) koncentráció nőstények között, ahol a DASH második tertiliséhez rendelt nőknél az SBP szintje szignifikánsan alacsonyabb volt (o 1. ábra

Interakció az MC4R rs17782313 és a DASH pontszáma között a szisztolés vérnyomáson (a), a glükóz szérumkoncentrációja (b), a triglicerid szérumkoncentrációja (c) és a plazma aterogén indexe (AIP) (d) a nők körében. A sávok az átlagot jelzik. Hibasávok: az SE jelentése

Kölcsönhatás az MC4R rs17782313 és a DASH pontszám között a szérum glükózkoncentrációban (a) és az α-MSH plazmakoncentrációja (b) a férfiak körében. Interakció az MC4R rs17782313 és az MDS között az AgRP plazmakoncentrációján (c) a nők körében. A sávok az átlagot jelzik. Hibasávok: az SE jelentése. o Az interakciók értékeit korrigálták az életkor, a WC, a fizikai aktivitás és a társadalmi-gazdasági helyzet szempontjából

Vita

A jelenlegi tanulmányban általában az MC4R rs17782313 polimorfizmus és egyes kardio-metabolikus tulajdonságok közötti összefüggés függ az egészséges táplálkozási szokások betartásának mértékétől, a DASH alapján értékelve. A kockázati allél női homozigóta hordozói magasabb szintű glükózkoncentrációt mutattak, amikor a DASH második tertilisébe kerültek. A nők körében a DASH-t jól tapadó CT-genotípus hordozók jobb metabolikus profilt mutattak (alacsonyabb TG, SBP és AIP). Hasonlóképpen hasonló eredményt figyeltek meg a férfiak glükózszintjénél is. Ezeket a nemi alapú különbségeket az rs17782313 elhízással összefüggő tulajdonságaiban kifejtett hatásában a korábbi vizsgálatok felismerték [45]. Noha ezeknek a nemekkel kapcsolatos különbségeknek a mögöttes mechanizmusai továbbra sem eléggé ismertek, a hormonális állapot és a zsírszövet regionális lerakódásainak különbségei hozzájárulhatnak ezekhez az eltérő eredményekhez [46].

Figyelemre méltó, hogy a jelen tanulmányban fordított összefüggést detektáltak a DASH diéta betartása és a CC genotípus valószínűsége között. Eredményeink összhangban voltak a korábbi megfigyelésekkel, amelyekben a homozigóta variáns az összes energia és az étkezési zsír nagyobb bevitelével függött össze [54]. Khaliltehrani és mtsai ezzel kapcsolatban egy nemrégiben készült tanulmány. [10] hasonlóan megjegyezte, hogy ez a változat sokféle energia- és makrotápanyag-bevitelhez kapcsolódik. Mindazonáltal a táplálékbevitel és az rs17782313 közötti összefüggéssel kapcsolatos szakirodalom ellentmondásos [61]. Annak ellenére, hogy az MC4R rs17782313 elhízásra gyakorolt hatásának mechanizmusai és a kapcsolódó metabolikus fenotípusok kevésbé ismertek, felvetés van arra vonatkozóan, hogy ez a változat fontos szerepet játszhat a központi étvágyszabályozásban és az étkezési magatartásban [62].

Jelen tanulmány fő erőssége, hogy tudásunk szerint ez az első tanulmány, amely az MC4R rs17782313 és az étrend minőségi mutatóinak kölcsönhatását értékeli a kardio-metabolikus vonásokon és a hipotalamusz hormonokon. Valójában ezen gén-diéta kölcsönhatások jobb megértése jelentheti a legjobb stratégiát a személyi táplálkozási tanácsadáshoz, amely a beteg genotípusához igazodik az elhízás és az azzal összefüggő következmények kezelésében. További erősségként egy megbízható [29] és validált [30] FFQ-t használtak az étrendi bevitel értékeléséhez.

Összefoglalva, a jelen tanulmány első alkalommal írta le az MC4R rs17782313 statisztikailag szignifikáns gén-diéta kölcsönhatását az egészséges táplálkozási szokások betartásával, amelyet a DASH és az MDS szerint értékeltek a kardio-metabolikus tulajdonságokra és a hipotalamusz hormonokra mindkét nemnél. Amikor a DASH és az MDS betartása alacsony volt, az elhízási kockázat allél az AgRP és az α – MSH magasabb átlagával volt összefüggésben a nők és a férfiak körében. Összességében megállapításaink azt sugallják, hogy ezeknek az étrend-minőségi mutatóknak való alacsony megfelelés elősegítheti a kardio-metabolikus kockázati tényezőkre gyakorolt nagyobb genetikai hajlamot az rs17782313 C allélhordozóiban. Következésképpen a replikáció a prospektív kohorsz vizsgálatokban és a különböző populációk között ajánlott ennek a megállapításnak a megerősítésére.

Az adatok és anyagok rendelkezésre állása

Az összes adat ésszerű kéréssel elérhető a megfelelő szerzőtől.