czytaj PDF - Endokrynologia Pediatryczna

czytaj PDF - Endokrynologia Pediatryczna

Vol. 4/2005 Nr 3(12)
Endokrynologia Pediatryczna
Pediatric Endocrinology
Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki
lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne
Influence of polymorphism C-174-G gene Interleukin-6 on lipid abnormalities
in children with obesity simplex
Beata Pyrżak, 2Katarzyna Popko, 1Alicja Wiśniewska, 1Barbara Kluczyńska-Rymkiewicz, 2Maria
Wąsik, 1Anna Majcher
1
1
2
Klinika Pediatrii i Endokrynologii Akademii Medycznej w Warszawie
Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej i Immunologii Klinicznej Wieku Rozwojowego Akademii Medycznej w Warszawie
Adres do korespondencji:
Dr Beata Pyrżak, Klinika Pediatrii i Endokrynologii Akademii Medycznej w Warszawie, ul. Marszałkowska 24, 00-576 Warszawa
Słowa kluczowe: IL-6 – polimorfizm genu, gospodarka lipidowa
Key words: IL-6 gene – polimorphism, lipid metabolism
STRESZCZENIE/
STRESZCZENIE/ABSTRACT
Interleukina -6 jest wielofunkcyjną cytokiną o szerokim spektrum oddziaływania na organizm. Wytwarzana jest
przez różne typy komórek: monocyty, makrofagi, fibroblasty, komórki śródbłonka, limfocyty T i B, komórki tkanki
tłuszczowej i inne. Uważa się, że IL-6 może być odpowiedzialna za zaburzenia gospodarki lipidowej; za wzrost
poziomu triglicerydów i VLDL u osób z zespołem insulinooporności, cukrzycą typu 2 [9, 17].
W badaniach na zwierzętach, stwierdzono że IL-6 wpływa hamująco na aktywność lipazy lipoproteinowej w
komórkach tłuszczowych, stymuluje sekrecję triglicerydów wątrobowych, wpływa na wzrost wolnych kwasów
tłuszczowych w osoczu krwi [8]. W badaniach na ludzkiej tkance tłuszczowej in vitro stwierdzono, że: IL-6 wpływa
hamująco na aktywność lipazy lipoproteinowej oraz na produkcję leptyny [7]. Wpływ IL-6 na zaburzenia gospodarki
lipidowej wiązany jest z obecnością polimorfizmów genu odpowiedzialnego za produkcję tej cytokiny. Obecnie
zidentyfikowano kilka polimorfizmów występujących zarówno w rejonie promotorowym, jak i w strukturach
kodujących genu. W części promotorowej genu stwierdzono polimorfizm polegający na zamianie nukleotydu G na C
w pozycji 174 [1]. Celem pracy była analiza częstości występowania i wpływu polimorfizmu 174G/C na gospodarkę
lipidową u dzieci z otyłością prostą. Analizie poddano 32 dzieci z otyłością prostą w wieku od 9 do17 roku życia.
Badanie antropometryczne obejmowały ocenę masy ciała, wysokości, wskaźnika BMI, SDS dla BMI, WHR, sumę
10 fałdów skórno-tłuszczowych. U każdego dziecka po 12-godzinnym głodzeniu wykonywano badania krwi w celu
oznaczenia poziomu triglicerydów (Tg), cholesterolu całkowitego (Chol-T), cholesterolu frakcji HDL (Chol-HDL)
i cholesterolu LDL (Chol-LDL) oraz wykonywano test obciążenia doustnego glukozą z oceną glukozy i insuliny w
czasie 0, 30, 60, 90, 120 min. Wyliczono wskaźnik HOMA ze wzoru insulina x glukoza /22,5. Genomowe DNA
Vol. 4/2005, Nr 3(12)
9
Praca oryginalna
Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16
izolowano z krwi obwodowej z zastosowaniem zestawu Genomic Midi AX firmy A&ABIOTECHNOLOGY.
Przeprowadzono reakcję PCR ze starterami flankującymi fragment genu dla IL-6, zawierający miejsce lokalizacji
polimorfizmu 174G/C. W celu genotypowania produkt reakcji PCR poddano analizie SSCP oraz trawieniu enzymem
restrykcyjnym SfeNI [1]. Zastosowanie techniki PCR-RFLP pozwoliło otrzymać trzy warianty genotypu IL-6: G/C
(59,3%), G/G (21,8%), C/C (18,7%). Wyniki badań auksologicznych, gospodarki węglowodanowej i lipidowej
w grupach G/C, G/G, C/C oraz G/C, G/G vs C/C oraz G/G vs C/C poddano analizie statystycznej. Wykazano,
że homozygoty C/C w porównaniu z heterozygotami G allelu (G/C) charakteryzują się większą ilością tkanki
tłuszczowej mierzoną sumą 10 fałdów skórno-tłuszczowych (p < 0,009) oraz w porównaniu z homo i heterozygotami
G allelu (G/G, G/C) wykazują tendencję do większej masy ciała, wyższych wartości BMI a w szczególności SDS dla
BMI. Dzieci będące nosicielami G allelu (G/G, G/C) w porównaniu z homozygotami C/C charakteryzuje tendencja
do wyższych stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL, glukozy i współczynnika HOMA.
Interleukin-6 (IL-6) is a multifunctional cytokine produced by many different cell types, including immune cells,
endothelial cells, fibroblasts, monocytes, and adipose tissue. Many investigations have shown that IL-6 has been
responsible for the lipid abnormalities e.g.: is prone to develop higher total triglicerydes and VLD occurring in subjects
with the insulin-resistance syndrome [9]. Investigations in animals shown that IL-6 is involved not only in the hepatic
acute phase response but also in adipose tissue metabolism [8], lipoprotein lipase activity, and hepatic triglicerydes
secretion. Interleukin-6 regulates human adipose tissue lipid metabolism and leptin production in vitro [7]. Recently,
several polymorphisms in the promotor region as well in structural encoding gene were described. The most often
polymorphism is due to replacement of G by C at position 174 [1]. The aimed our study was to indicate the frequencies
and whether the IL-6 polymorphism leads to differences in fasting plasma lipids in children with obesity simplex. The
32 children with obesity simplex were included in this study (9–17 years old). The anthropometric investigations:
weight, height, BMI, SDS for BMI, WHR, and sum of 10 skin folds was calculated. Each children after 12 hour
overnight fast glucose, insulin and lipids: triglicerydes (Tg), cholesterol total (Chol-T), cholesterol HDL (Chol-HDL),
cholesterol LDL (Chol-LDL) was measured. An oral glucose tolerance test was performed and HOMA was calculated.
Genomic DNA was extracted from cellular blood using Genomic MIDI AX A&ABIOTECHNOLOGY. The PCR was
used to detect the IL-6 SfeNI. The SfeNI polymorphism is due to a replacement of G by C position 174, and primers
were designed to amlify the promotor region of IL-6 [1]. Using technic PCR-RFLP the three variants of genotypic
IL-6 was obtained: G/C (59,3%), G/G (21,8)%, C/C (18,7%). Statistical analysis in anthropometric and biochemical
variable in groups G/C, G/G, C/C and G/C, G/G vs C/C and G/G vs C/C were tested. The subjects homozygous for
the C allele had higher sum of 10 skin folds than heterozygous carring G allele (p < 0,009) and in compare to homo
and heterozygous G shown tendency to higher weigh, BMI and SDS for BMI. The children with G allele (G/C, G/G)
in compare to homozygotus C shown tendency to higher values of triglicerydes, total cholesterol, cholesterol LDL,
glucose in 0’and HOMA.
Wstęp
Interleukina-6 (Il-6) jest wielofunkcyjną cytokiną należącą do grupy białek ostrej fazy.
Il-6 produkowana jest przez wiele różnych komórek, w tym przez monocyty, makrofagi, limfocyty,
keranocyty, fibroblasty, komórki śródbłonka, komórki mięśni gładkich.
Il-6 stymuluje proliferację komórek T i B, komórek mezangium, keranocytów, wywiera wpływ
na hematopoezę, indukuje różnicowanie komórek
w kierunku limfocytów cytotoksycznych, makrofagów, megakariocytów oraz wzmaga ekspresję genów dla białek ostrej fazy w hepatocytach [10].
Białka ostrej fazy, wytwarzane w organizmie na
skutek zaburzeń jego homeostazy wywołanych różnymi czynnikami, wywołują reakcję ogólnoustrojową charakteryzującą się między innymi gorączką, leukocytozą, wzrostem sekrecji ACTH, gluko10
kortykosteroidów, aktywacją składowych dopełniacza, obniżeniem osoczowego poziomu żelaza i cynku, ujemnym bilansem azotowym i, często, zmianami w koncentracji niektórych białek osocza.
U osób otyłych obserwuje się podwyższenie stężeń białek ostrej fazy prawdopodobnie na skutek,
obecności przewlekłego subklinicznie przebiegającego procesu zapalnego [11–13].
W badaniach na zwierzętach wykazano, że Il-6 hamuje w komórkach tłuszczowych aktywność lipazy lipoproteinowej [14], wzmaga sekrecję triglicerydów, podnosi poziom wolnych kwasów tłuszczowych [15].
Stwierdzono, że podanie wlewu z Interleukiny-6
obniża stopień stłuszczenia wątroby, poprawia poziom transaminaz wątrobowych poprzez wzrost
mitochondrialnej beta oksydacji kwasów tłuszczowych i wzrost eksportu triglicerydów i cholesterolu
z wątroby [8].
B. Pyrżak i inni – Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne
W badaniach na ludzkiej tkance tłuszczowej in
vitro wykazano, że w hodowlach komórek tłuszczowych Il-6 wpływa hamująco na liapazę lipoproteinową oraz na produkcję leptyny, przez co oddziałuje na ogólny metabolizm tłuszczów i węglowodanów [7].
W badaniach Wernstedta na dużej grupie osób z
otyłością i o prawidłowej masie ciała stwierdzono,
że polimorfizm 174C/G genu interleukiny-6 może
promować nadwagę [16].
Cel pracy
Celem pracy była ocena częstości występowania
i wpływu polimorfizmu C-174-G genu IL-6 na poziom lipidów w surowicy krwi u dzieci z otyłością
prostą.
Pacjenci i metody
Badaniami objęto grupę 32 dzieci z otyłością
prostą w wieku od 9 do 17 roku życia. U wszystkich
przeprowadzono badania antropometryczne, obejmujące pomiary wzrostu, wagi, obwodu talii, bioder, wyliczono wskaźnik BMI oraz WHR. Za granicę otyłości przyjęto 2 SDS dla BMI wyrażone
w wartościach znormalizowanych dla każdego pacjenta. Żadne z dzieci nie brało leków. Otyłość była
zdiagnozowana jako otyłość prosta.
Dziewczęta miesiączkujące nie miały zaburzeń
miesiączkowania. U każdego dziecka po 12-godzinnym okresie snu (głodzenia) oznaczano poziom
triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu frakcji HDL, LDL w surowicy krwi oraz wykonywano test obciążenia doustnego glukozą (1,75
g/kg masy ciała) z oznaczaniem glikemii i insulinemii w czasie 0, 30, 60, 90, 120 min. Glukozę we
krwi oznaczano za pomocą metod enzymatycznych
standaryzowanych, stężenia insuliny określano metodą RIA.
Cholesterol całkowity – oznaczano metodą enzymatyczną (PAP), z użyciem odczynników zestawu firmy bio-Merieux – Francja. Pomiar absorbancji przy długości fali 500 nm na analizatorze Cobas
Mira „S”.
Cholesterol HDL – oznaczano metodą do badania cholesterolu związanego z frakcją HDL. Do
oznaczenia używano zestawów: HDL cholesterol
firmy bio-Merieux i cholesterol całkowity firmy
bio-Merieux – Francja. Pomiaru absorbancji HDL
cholesterol, przy długości fali 500 nm, dokonywano
na analizatorze Cobas Mira „S” firmy Hoffman La
Roche. Zasada metody: chylomikrony i lipoproteiny o bardzo niskiej gęstości (VLDL) oraz lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL) zawarte w materiale
badanym ulegają wytrącaniu przez dodanie kwasu
fosforowolframowego w obecności jonów magnezowych. Otrzymany po odwirowaniu supernatant
zawiera lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL).
Cholesterol LDL – oceniono metodą do oznaczania cholesterolu związanego z frakcją LDL, z
użyciem zestawów firmy bio-Merieux: LDL-cholesterol i cholesterol całkowity.
Pomiar absorbancji przy długości fali 500 nm,
na analizatorze Cobas Mira „S”. Zasada metody:
wytrącanie w surowicy frakcji LDL za pomocą odczynnika wytrącającego, a następnie rozpuszczanie
frakcji LDL w odczynniku rozpuszczającym i oznaczanie cholesterolu związanego z frakcją LDL.
Triglicerydy – oznaczano metodę enzymatyczną
z użyciem zestawu firmy Biotrol – Francja. Pomiar
absorbancji przy długości fali 340 nm (UV) wykonano na analizatorze Cobas Mira „S”.
Genomowe DNA izolowano z krwi obwodowej
z zastosowaniem zestawu Genomic Midi AX firmy
A&A BIOTECHNOLOGY, metodą opartą na wykorzystaniu membran jonowo-wymiennych efektywnie wiążących DNA.
Efektywność izolacji oraz czystość uzyskanego
produktu oceniano spektrofotometrycznie (biofotometr
firmy Eppendorf). Produkt izolacji mrożono i przechowywano w temp. –20oC do czasu dalszych analiz.
Wyizolowane DNA poddano reakcji PCR ze
starterami pozwalającymi uzyskać odcinek DNA,
wewnątrz którego zlokalizowany jest badany polimorfizm (sekwencje starterów: 5’ TGACTTCAGCTTTACTCTTTGT
3’,5’CTGATTGGAAACCTTATTAAG 3’).
Reakcje prowadzono w objętości końcowej równej 50 μl. Protokół reakcji wzorowano na pracy J.M
Fernandez-Real i wsp. [1]. Mieszanina reakcyjna zawierała 1,5 mmol/lMgCl2, 0,2 mmol/l dNTP,
0,5 U polimerazy TaqGold (Applied Biosystems),
0,2 mmol/l każdego startera (DNA-Gdańsk). DNA
poddano amplifikacji w 35 cyklach ze wstępną denaturacją matrycy przez 10 min w temp 94oC i końcową elongacją przez 10 min w temp. 72oC. Pojedynczy cykl stanowiły następujące po sobie etapy: denaturacja matrycy w temp. 94oC przez 1 min,
przyłączanie starterów w temp. 55oC przez 35 s.,
wydłużanie nici w temp. 72oC przez 1 min.
Produkt reakcji PCR analizowano z zastosowaniem technik PCR-RFLP (analiza polimorfizmu
długości fragmentów restrykcyjnych).
11
Praca oryginalna
Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16
Identyfikację polimorfizmu przeprowadzano z
zastosowaniem techniki PCR-RFLP, pozwalającej
na dokładne określenie genotypu pacjenta. Produkt
reakcji PCR poddano trawieniu enzymem restrykcyjnym Sfa NI. Do 20 µl uzyskanego DNA dodano
0,5 U enzymu i inkubowno 24 godziny w temperaturze 37oC. Produkt trawienia rozdzielono w 2,5%
żelu agarozowym barwionym bromkiem etydyny.
Analiza RFLP pozwoliła na otrzymanie następujących wzorów prążkowych odpowiadających poszczególnym genotypom: 1 prążek długości 198 par
zasad – G/G, dwa prążki długości 140 i 58 par zasad – C/C, trzy prążki długości 198, 140 i 58 par zasad – G/C.
Analiza statystyczna
Wyniki opracowano statystycznie za pomocą
programu komputerowego S.A.S. 8.2. (student t
test, Wilcoxon test, Kruskal-Wallis test).
Wyniki badań
W grupie 32 dzieci częstość występowania heterozygot G/C wynosiła 59,3%, homozygot G/G
– 21,8%, C/C – 18,7%.
W teście Wilcoxona porównując grupy G/C,
G/G, C/C wykazano, że istnieją różnice istotnie statystyczne pomiędzy grupami w badaniach
Tabela I. Wyniki badań auksologicznych, gospodarki lipidowej i węglowodanowej w grupach G/C, G/G, C/C (średnia
± SD, min–max)
Table I. Results of auxological, lipids and carbohydrate metabolism date in group G/C, G/G, C/C (mean ± SD,
min–max)
Cecha
G/C
G/G
C/C
Liczba
19
7
6
10/9
3/4
2/4
13,85 ± 1,7
(9,2–16,0)
80,7 ± 17,47
(44,7–113,7)
163,0 ± 9,48
(142–179)
29,95 ± 4,04
(21,3–38,3)
3,49 ± 1,2
(1,2–6,4)
152 ± 14,71
(135–188)
0,86 ± 0,07
(0,75–0,99)
14,14 ± 5,84
(4,9–25,9)
71,94 ± 11,64
(51–99)
2,5 ± 1,17
(1,0–5,14)
108 ± 26,23
(58–157)
162,6 ± 23,08
(114–200)
52,5 ± 10,97
(31–76)
101,3 ± 26,2
(57–138)
13,87 ± 2,33
(9,9–16,9)
84,84 ± 19,4
(67,4–123,3)
165,3 ± 12,9
(156,0–191,2)
30,8 ± 4,38
(25,8–36,2)
3,9 ± 1,6
(2,4–6,0)
179,4 ± 32,12
(137–220)
0,89 ± 0,09
(0,79–1,02)
13,26 ± 5,74
(4,7–20,4)
70,53 ± 13,17
(57,4–92)
2,35 ± 1,14
(0,7–3,6)
148,2 ± 75,75
(45–260)
191,7 ± 44,9
(98–237)
47 ± 10,03
(35–67)
116 ± 33,68
(54–160)
13,92 ± 2,54 (10,2–
17,2)
Chłopcy/dziewczynki
Wiek
m. ciała (kg)
Wysokość (cm)
BMI (Kg/m2)
SDS BMI
Suma 10 fałdów
WHR
Insulina 0’ (mU/L)
Glukoza 0’ mg%
HOMA IR
TG mg/dl
Cholesterol C mg/dl
Cholesterol HDL mg/dl
Cholesterol LDL mg/dl
12
87,93 ± 10,86 (74–98,8)
166,8 ± 7,27 (156,3–
177)
31,82 ± 2,41
(29–35)
4,28 ± 0,97
(3,4–5,9)
170,6 ± 11,17 (156–
184)
0,88 ± 0,07 (0,77–0,95)
12,28 ± 2,79 (8,2–16)
68,35 ± 6,85 (59–77,3)
2,03 ± 2,79
(1,3–2,5)
106,8 ± 18,88 (88–137)
162,5 ± 38,5 (109–218)
50,17 ± 6,74
(45–63)
99,5 ± 22,57 (76–136)
B. Pyrżak i inni – Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne
sumy 10 fałdów skórnych (p < 0,01) oraz w
badaniach stężenia cholesterolu całkowitego
(p < 0,05).
W porównaniu grupy G/C (19 pacjentów) z grupą C/C (6 pacjentów) stwierdzono różnice istotne
statystycznie pomiędzy badaniami sumy 10 fałdów
skórnych: w grupie homozygot C suma 10 fałdów
jest istotnie statystycznie wyższa niż w grupie heterozygot G/C (p < 0,009). Porównanie grupy homozygot G/G (7 pacjentów) z C/C (6 pacjentów)
nie wykazało różnic istotnych statystycznie w badanych cechach między nimi
Tabela II. Porównanie parametrów sumy 10 fałdów skórno-tłuszczowych i poziomu cholesterolu całkowitego
w grupach G/C, G/G, C/C (średnia ± SD, min–max)
Table II. The sum of 10 cutaneous-fatty fold and cholesterol level in G/C, G/G, C/C groups (mean ± SD, min–max)
Suma 10 fałdów
Cholesterol C mg/dl
G/C
G/G
C/C
152 ± 14,71
(135–188)
162,6 ± 23,08
(114–200)
179,4 ± 32,12
(137–220)
191,7 ± 44,9
(98–237)
170,6 ± 11,17
(156–184)
162,5 ± 38,5
(109–218)
p < 0,01
p < 0,05
Tabela III. Porównanie parametrów badań auksologicznych, gospodarki lipidowej i węglowodanowej w grupach G/C
+ G/G vs C/C (średnia ± SD, min–max)
Table III. Comparison of auxological, lipids and carbohydrate metabolism date in group G/C + G/G vs C/C (mean ±
SD, min–max)
Cecha
G/C + G/G
C/C
Liczba
26
6
13/13
2/4
13,85 ± 2,1
(9,2–16,9)
81,8 ± 17,7
(44,7–123,3)
163,6 ± 10,8
(142–191,2)
30,1 ± 4,06
(21,3–38,3)
3,62 ± 1,3
(1,2–6,4)
159,3 ± 23,6
(135–220)
0,86 ± 0,07
(0,75–1,02)
71,5 ± 11,81 (51–99)
3,97 (2,83–5,5)
13,9 ± 5,7
(4,7–25,9)
2,46 ± 1,14
(0,7–5,14)
118,84 ± 46,9
(45–260)
170,5 ± 32,24
(98–237)
51 ± 10,8
(31–76)
105,2 ± 28,4
(54–160)
13,92 ± 2,54
(10,2–17,2)
87,93 ± 10,86
(74–98,8)
166,8 ± 7,27
(156,3–177)
31,82 ± 2,41
(29,8–35)
4,28 ± 0,97
(3,4–5,9)
170,6 ± 11,17
(156–184)
0,88 ± 0,07
(0,77–0,95)
68,35 ± 6,85 (59–77,3)
3,79 (3,27–4,29)
12,28 ± 2,79
(8,2–16)
2,03 ± 2,79
(1,3–2,5)
106,83 ± 18,8
(88–137)
162,5 ± 38,49
(109–218)
50,17 ± 6,74
(45–63)
99,5 ± 22,57
(76–136)
Chłopcy/dziewczynki
Wiek
M. ciała (kg)
Wysokość (cm)
BMI (Kg/m2)
SDS BMI
Suma 10 fałdów
WHR
Glukoza 0’ mg%
Insulina 0’ (mU/L)
HOMA IR
TG mg/dl
Cholesterol C mg/dl
Cholesterol HDL mg/dl
Cholesterol LDL mg/dl
P
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
NS
13
Praca oryginalna
W zależności od genotypu, pacjentów będących
nosicielami allelu G podzielono na 2 grupy: G/C
+ G/G oraz C/C. 26 dzieci miało G w pozycji 174
genu Il-6 (19 heterozygot G/C i 7 homozygot G/G),
6 dzieci było homozygotami (obecność C w pozycji
174 genu Il-6).
W analizie grup zawierających allel G (G/C, G/
G) w porównaniu z homozygotami C/C nie stwierdzono różnic istotnych statystycznie.
W porównaniu grup G/C + G/G vs C/C można zaobserwować, że osoby będące nosicielami G
allelu miały tendencje do wyższych stężeń triglicerydów, cholesterolu całkowitego, cholesterolu
LDL, glukozy na czczo oraz miały wyższy wskaźnik HOMA; wartości te nie były istotnie statystycznie wyższe od wartości stwierdzanych u dzieci będących homozygotami C.
Heterozygoci allelu G mieli mniejszą ilość tkanki tłuszczowej mierzoną sumą 10 fałdów skórno-tłuszczowych w porównaniu z dziećmi będącymi homozygotami C i różnice w tych wartościach
były istotnie statystycznie znamienne. Homo i heterozygoci G allelu w porównaniu z homozygotami C mieli tendencję do mniejszej masy ciała, niższych wartości BMI i SDS dla BMI, różnice pomiędzy tymi grupami nie wykazywały istotności statystycznej.
Dyskusja
Interleukina-6 jest cytokiną uznaną za jeden z
najczulszych markerów stanu zapalnego. W wielu
pracach wykazano, że u osób otyłych w surowicy
krwi zwiększają się poziomy białek ostrej fazy, w
tym: białka C-reaktywnego, TNF-alfa, Il-6, w odpowiedzi na chroniczny, przewlekły, subklinicznie
przebiegający proces zapalny [6]. W AVENA-study
Warnberg wykazał, że osoby z nadwagą i otyłością
mają znamiennie wyższe stężenia w surowicy krwi
Il-6, białka C-reaktywnego, TNF-alfa w porównaniu z grupą pacjentów bez nadwagi [5]. W pracy
Wernstedta nie wykazano takiej zależności, tłumacząc, że cytokiny zapalne, w tym IL-6, są produkowane przez wiele różnych typów komórek, także
komórki tłuszczowe i komórki układu odpornościowego, a więc stężenie IL-6 wykazuje się dużą niestabilnością i zmiennością w krążeniu krwi w ciągu
doby [16 ].
W pracy oceniającej wpływ polimorfizmu w pozycji 174 C/G genu IL-6 na gospodarkę lipidową
Fernandez-Real [1] wykazał, że osoby będące nosicielami allelu G mają wyższe stężenia IL-6 w su14
Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16
rowicy krwi. Pomimo nielicznej grupy osób badanych, praca ta potwierdza hipotezę, że Il-6 stymuluje fizjologiczny proces katabolizmu ustroju, prowadząc między innymi do wzrostu poziomu wolnych kwasów tłuszczowych. Badania na szczurach
dowiodły, że podawanie wlewu rekombinowanej
ludzkiej Il-6, prowadzi do wzrostu o ok. 60% poziomów wolnych kwasów tłuszczowych w surowicy krwi. Efekt ten wynika z aktywacji tłuszczowej
lipazy lipoproteinowej poprzez wpływ IL-6 na sekrecję triglicerydów wątrobowych [18, 19].
Wychodząc z założenia, że polimorfizm genu dla
Il-6 może być odpowiedzialny za predyspozycję do
otyłości i występowania wyższych stężeń lipidów
w surowicy krwi, postanowiono ocenić wpływ polimorfizmu 174G/C na gospodarkę lipidową u dzieci otyłych. Częstość występowania prawidłowego
genotypu G/G, G/C i C/C wynosiła odpowiednio:
21,8%, 59,3% i 18,7%.
W pracy Wernstedta, przeprowadzonej w grupie
pacjentów z otyłością, częstość występowania homozygot G/G wynosiła 27%, heterozygot G/C – 48%,
homozygot C/C – 26%. W pracy tej wykazano również, że częstość występowania homozygot G/G u
osób szczupłych jest wyższa niż u osób otyłych i wynosi 40%, a heterozygot G/C i homozygot C/C – niższa i wynosi odpowiednio 41% i 19% [16].
Dedoussis [2], badając grupę dzieci szczupłych
w wieku szkolnym, wykazał częstość występowania homozygot G/G na poziomie 37,5%, heterozygot G/C – 52,2%, homozygot C/C – 10,3%. W pracy tej wykazano, że chłopcy homozygocty G/G w
porównaniu z chłopcami nosicielami allelu C mieli wyższe stężenia triglicerydów w surowicy krwi
oraz mniejsze obwody ramion, dziewczęta będące homozygotami allelu G miały większe obwody
pasa w porównaniu z dziewczętami nosicielkami
allelu C.
W naszej pracy dzieci będące homozygotami
C/C wykazywały większą sumę 10 fałdów skórno-tłuszczowych w porównaniu z dziećmi będącymi heterozygotami allelu G (p < 0,009). Dzieci te w
porównaniu z homo- i heterozygotami allelu G wykazywały tendencję do większej masy ciała, wyższych wartości BMI, w szczególności w zakresie
wartości znormalizowanych dla każdego pacjenta
– SDS dla BMI.
U dzieci będących nosicielami allelu G stwierdzono tendencję do wyższych stężeń triglicerydów,
cholesterolu całkowitego, cholesterolu frakcji LDL
oraz nieznacznie wyższych stężeń glukozy na czczo
i wartości współczynnika HOMA.
B. Pyrżak i inni – Wpływ polimorfizmu C-174-G genu Interleukiny-6 na zaburzenia gospodarki lipidowej u dzieci z otyłością prostą. Doniesienie wstępne
Badania przeprowadzone na dużej grupie mężczyzn z okolic Quebec City przez Berthiera [4] wykazały również, że mężczyźni nosiciele G allelu są
szczuplejsi – mają niższe BMI oraz niższy poziom
insuliny i glukozy na czczo.
Ciekawe badania dotyczące oceny wpływu polimorfizmów genu dla receptora Il-6 przeprowadzono na dużej grupie Indian Pima [3]. Zidentyfikowano sześć pojedynczych polimorfizmów w receptorze dla IL-6, wykazując, że mogą one być odpowiedzialne za rozwój otyłości i cukrzycy typu 2.
W badaniach Kubaszek [20] wykazano, że homozygoty C/C mają znacząco statystycznie mniejszy wydatek energetyczny niezależnie od BMI,
wieku, płci. Wykazano również, że homozygoty allelu C mają niższy wychwyt glukozy niż pacjenci będący nosicielami allelu G. W prezentowanych
badaniach stwierdzono, że heterozygoty G/C mają
tendencję do wyższych wskaźników HOMA, stężeń
glukozy i insuliny na czczo w porównaniu z homozygotami G/G i C/C. Najniższe wartości HOMA i
glukozy wykazują dzieci z genotypem C/C.
Na podkreślenie zasługuje fakt, że polimorfizm 174C/G genu Il-6 może prowadzić do nasilenia zmian w gospodarce lipidowej, w tym we wzroście proaterogennych Tg i VLDL. W konsekwencji prowadzi to do wzrostu stężeń Tg i VLDL-Tg w
surowicy krwi i do zaburzeń eksportu cholesterolu z wątroby. Prawdopodobnie więc polimorfizm w
genie IL-6 odgrywa znaczącą rolę w procesach produkcji mediatorów otyłości w tkance tłuszczowej,
w tym głównie leptyny.
Ze względu na bardzo małą grupę badanych
wyniki badań sugerują tylko tendencję do występowania zaburzeń gospodarki lipidowej u dzieci
z otyłością.
PIŚMIENNICTWO/REFERENCES
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
Fernandez-Real J.M., Broch M., Vendrell J. et al.: Interleukin-6 gene polymorphism and lipid abnormalities in healthy
subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2000:85 (3), 1334–1339.
Dedoussis G.V., Manios Y., Choumerianou D.M. et al.: The IL-6 gene D-174C polymorphism related to health indices in Greek
primary school children. Obes. Res., 2004:12 (7), 1037–1041.
Wolford J.K., Colligan P.B., Gruber J.D., Bogardus C.: Variants in the interleukin 6 receptor gene are associated with obesity
in Pima Indians. Mol. Genet. Metab., 2003:80 (3), 338–343.
Berthier M.T., Paradis A.M., Tchernof A. et al.: The interleukin 6-174G/C polymorphism is associated with indices of obesity
in men. J. Hum. Genet., 2003:48 (1), 14–19.
Warnberg J., Moreno L.A., Mesana M.I., Macros A.: Inflamatory mediators in overveight and obese Spanish adolescents. The
AVENA Study. Int. J. Obes. Relat Metab. Disord., 2004:28, Suppl. 3, S59–63.
Ferroni P., Basili S., Falco A., Davi G.: Inflammation, insulin resistance, and obesity. Curr. Atheroscler. Rep., 2004:8 (6),
424–431.
Trujillo M.E., Sullivan S., Harten I. et al.: Interleukin-6 regulates human adipose tissue lipid metabolism and leptin production
in vitro. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89 (11), 5577–5582.
Hong F., Radaeva S., Pan H.N. et al.: Interleukin 6 alleviates hepatic steatosis and ischemia/reperfusion injury in mice with
fatty liver disease. Hepatology, 2004:40 (4), 933–941.
Pickup J.C., Mattock M.B., Chusney G.D., Burt D.: NIDDM as a disease of the innate immune system: association of acute
– phase reactants and interleukin-6 with metabolic syndrome X. Diabetologia, 1997:40, 1286–1297.
Bęc L., Karolczak M.A.: Rola układowej odpowiedzi zapalnej w krążeniu pozaustrojowym. Cytokiny. Nowa Pediatria, 2001:
23, 1–6.
Orban Z., Remaley A., Sampson M. et al.: The differential effect of food intake and β-adrenergic stimulation on adiposederived hormones and cytokines in man. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1999:84, 2126–2133.
Fried S.K., Bunkin D.A., Greenberg A.S.: Omental and subcutaneous adipose tissues of obese subjects relase interleukin-6:
depot difference and regulation by glucocorticoid. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1998:83, 847–850.
Mohamed-Ali V., Goodrick S., Rawesh A. et al.: Subcutaneous adipose tissue releases interleukin-6, but not tumor necrosis
factor-α, in vivo. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1997:82, 4196–4200.
Greenberg A.S., Nordan R.P., McIntosh J. et al.: Interleukin-6 reduces lipoprotein lipase activity in adipose tissue of mice in
vivo and in 3T3-L1 adipocytes: a possible role for interleukin-6 in cancer cachexia. Cancer Res., 1992:52, 4113–4116.
Nonogaki K., Fuller G.M., Fuents N.L. et al.: Interleukin-6 stimulates hepatic trigliceryde secretion in rats. Endocrinology,
1995:136, 2143–2149.
Wernstedt I., Eriksson A.L., Berndtsson A. et al.: A common polymorphism in the interleukin-6 gene promoter is associated
with overweight. Int. J. Obes., 2004:28, 1272–1279.
15
Praca oryginalna
Endokrynol. Ped., 4/2005;3(12):9-16
[17] Mohlig M., Boeing H., Spranger J. et al.: Body mass index and C-174G interleukin-6 promoter polymorphism interact in
predicting type 2 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89 (4), 1885–1890.
[18] Mendall M.A., Patel P., Asante M. et al.: Relation of serum cytokine concentration to cardiovascular risk factors and coronary
artery disease. Heart, 1997:78, 273–277
[19] Grunfeld C., Feingold K.R.: Role of cytokines in inducing hyperlipidemia. Diabetes, 1992:41, Suppl. 2, 97–101.
[20] Kubaszek A., Pihlajamaki J., Punnonen K. et al.: The C-174G promoter polymorphism of the IL-6 gene affects energy
expenditure and insulin sensitivity. Diabetes, 2003:52, 558–561.
16